JPS6118913B2 - - Google Patents
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- JPS6118913B2 JPS6118913B2 JP51111106A JP11110676A JPS6118913B2 JP S6118913 B2 JPS6118913 B2 JP S6118913B2 JP 51111106 A JP51111106 A JP 51111106A JP 11110676 A JP11110676 A JP 11110676A JP S6118913 B2 JPS6118913 B2 JP S6118913B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- circuit
- sampling
- output
- component
- Prior art date
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-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/80—Camera processing pipelines; Components thereof
- H04N23/84—Camera processing pipelines; Components thereof for processing colour signals
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/10—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof for transforming different wavelengths into image signals
- H04N25/11—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics
- H04N25/13—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements
- H04N25/134—Arrangement 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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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
BBC、CCDなどの半導体素子を固体撮像体と
して使用したカラーの固体撮像装置は種々提案さ
れている。固体撮像体の前面に配される色フイル
タの構成も同様に多種多様であるが、そのうちい
わゆるダブルグリーン型色フイルタは輝度信号を
構成する色成分のうち、視覚特性に訴え易い、換
言するなら輝度信号の多くを担う緑色成分を他の
色成分より多く含むようにして解像度の向上を図
るようにしたものである。
して使用したカラーの固体撮像装置は種々提案さ
れている。固体撮像体の前面に配される色フイル
タの構成も同様に多種多様であるが、そのうちい
わゆるダブルグリーン型色フイルタは輝度信号を
構成する色成分のうち、視覚特性に訴え易い、換
言するなら輝度信号の多くを担う緑色成分を他の
色成分より多く含むようにして解像度の向上を図
るようにしたものである。
このダブルグリーン型色フイルタは第１図で示
すように、例えば１絵素を単位領域とした複数の
透過領域を有し、寄数番目の水平走査線に対応し
た領域は図のように緑色成分Ｇが赤色及び青色各
成分Ｒ、Ｂに対して２倍含まれるように、例えば
透過光が水平走査方向に向つてＧ−Ｒ−Ｇ−Ｂと
なるように選ばれ、これが順次繰返えされた分光
特性を採る。
すように、例えば１絵素を単位領域とした複数の
透過領域を有し、寄数番目の水平走査線に対応し
た領域は図のように緑色成分Ｇが赤色及び青色各
成分Ｒ、Ｂに対して２倍含まれるように、例えば
透過光が水平走査方向に向つてＧ−Ｒ−Ｇ−Ｂと
なるように選ばれ、これが順次繰返えされた分光
特性を採る。
隅数番目は後述するような信号処理の関係上、
緑色成分Ｇが逆相となるように透過光の位置が選
ばれる。
緑色成分Ｇが逆相となるように透過光の位置が選
ばれる。
従つて、このような色フイルタ１を利用して被
写体を撮像した場合、各色成分のスペクトラム及
び位相関係は第２図で示すようになる。
写体を撮像した場合、各色成分のスペクトラム及
び位相関係は第２図で示すようになる。
今水平走査方向のサンプリング周波数をｆCと
したとき、緑色成分Ｇの帯域サンプリング周波数
ｆC（4.5MHz程度）に選んだ場合、固体撮像体
から得られる出力のうち緑色信号に関するサンプ
リング出力は第２図Ａで示すように、変調成分
（直流成分）ＳDGのほかにサンプリング周波数ｆC
をキヤリアとする側波帯成分（交流成分）ＳMGが
得られる。サンプリング周波数ｆCが上述のよう
に4.5MHz程度なら、信号帯域の関係は図のよう
になり、側波帯成分ＳMGが変調成分ＳDG中に混入
し、折り返し歪が発生する。
したとき、緑色成分Ｇの帯域サンプリング周波数
ｆC（4.5MHz程度）に選んだ場合、固体撮像体
から得られる出力のうち緑色信号に関するサンプ
リング出力は第２図Ａで示すように、変調成分
（直流成分）ＳDGのほかにサンプリング周波数ｆC
をキヤリアとする側波帯成分（交流成分）ＳMGが
得られる。サンプリング周波数ｆCが上述のよう
に4.5MHz程度なら、信号帯域の関係は図のよう
になり、側波帯成分ＳMGが変調成分ＳDG中に混入
し、折り返し歪が発生する。
この側波帯成分による折り返し歪は画像を劣化
させるものであるから、通常は垂直相関を利用し
て折り返し歪の除去が図られる。すなわち、隣り
合う水平走査線から得られるキヤリヤの位相は第
１図の構成より明らかなように逆相関係にあるの
で、垂直相関処理すれば折り返し歪を除去するこ
とができる。
させるものであるから、通常は垂直相関を利用し
て折り返し歪の除去が図られる。すなわち、隣り
合う水平走査線から得られるキヤリヤの位相は第
１図の構成より明らかなように逆相関係にあるの
で、垂直相関処理すれば折り返し歪を除去するこ
とができる。
赤色成分Ｒと青色成分Ｂとはその夫々のキヤリ
ヤが丁度緑色成分Ｇにおけるキヤリヤの半分とな
つているので、夫々における変調成分と側波帯成
分との関係は第２図Ｃの如くなる。この場合、各
水平走査線からＲ及びＢの成分が得られるも、キ
ヤリヤの位相は逆相関係にないので、緑色成分Ｇ
と同じように垂直相関処理を施して側波帯成分Ｓ
MR（ＳMB）を除去することは不可能である。
ヤが丁度緑色成分Ｇにおけるキヤリヤの半分とな
つているので、夫々における変調成分と側波帯成
分との関係は第２図Ｃの如くなる。この場合、各
水平走査線からＲ及びＢの成分が得られるも、キ
ヤリヤの位相は逆相関係にないので、緑色成分Ｇ
と同じように垂直相関処理を施して側波帯成分Ｓ
MR（ＳMB）を除去することは不可能である。
なお、この側波帯成分にあつて変調成分、特に
その低域側に混入しているレベルが変調成分のレ
ベルに比し十分小さければ、差程問題にならない
が、この設例のようにＲ及びＢにおけるキヤリヤ
が1/2ｆCと低い場合には低域成分中に混入してい
る側波帯成分のレベルは大きく、従つてこの側波
帯成分による再生画像への影響は無視することが
できない。
その低域側に混入しているレベルが変調成分のレ
ベルに比し十分小さければ、差程問題にならない
が、この設例のようにＲ及びＢにおけるキヤリヤ
が1/2ｆCと低い場合には低域成分中に混入してい
る側波帯成分のレベルは大きく、従つてこの側波
帯成分による再生画像への影響は無視することが
できない。
このような再生画像への影響をなくすために
は、ＲとＢに関する色成分の帯域を光学的手段に
よつて1/4ｆC以下にすれば、このときの変調成分
及び側波帯成分の関係は第２図Ｄのようになり、
変調成分中に側波帯成分が混入することはない。
は、ＲとＢに関する色成分の帯域を光学的手段に
よつて1/4ｆC以下にすれば、このときの変調成分
及び側波帯成分の関係は第２図Ｄのようになり、
変調成分中に側波帯成分が混入することはない。
しかし、このように光学的に所望とする波長の
みその通過帯域を制限すること、すなわち、波長
依存型の光学的ローパスフイルタの形成は一般に
は容易でない。
みその通過帯域を制限すること、すなわち、波長
依存型の光学的ローパスフイルタの形成は一般に
は容易でない。
波長依存型の光学的ローパスフイルタを使用し
ないで、上述した折り返し歪の欠点点を除去する
には例えば、色フイルタ１の分光特性を第３図の
ように選定すればよい。本例では所望とする透過
領域から標準方式における輝度信号となる成分Ｙ
が得られるような分光特性に選定された色フイル
タを使用するもので、すなわち、奇数ラインは例
えばＹ−Ｒ−Ｙ−Ｒ……の如く選び、隅数ライン
はＢ−Ｙ−Ｂ−Ｙ……の如く選ぶと共に、Ｙに関
しては逆相となるように透過領域を選定すれば、
輝度成分Ｙはライン毎に逆相になるから、垂直相
関処理にて輝度成分Ｙに関する折り返し歪は除去
できる。
ないで、上述した折り返し歪の欠点点を除去する
には例えば、色フイルタ１の分光特性を第３図の
ように選定すればよい。本例では所望とする透過
領域から標準方式における輝度信号となる成分Ｙ
が得られるような分光特性に選定された色フイル
タを使用するもので、すなわち、奇数ラインは例
えばＹ−Ｒ−Ｙ−Ｒ……の如く選び、隅数ライン
はＢ−Ｙ−Ｂ−Ｙ……の如く選ぶと共に、Ｙに関
しては逆相となるように透過領域を選定すれば、
輝度成分Ｙはライン毎に逆相になるから、垂直相
関処理にて輝度成分Ｙに関する折り返し歪は除去
できる。
ＲとＢの成分のキヤリヤはＹにおけるキヤリヤ
と同一周波数であり、通過帯域は全く制限されて
いないので、Ｒ及びＢにおける変調成分と側波帯
成分の関係は丁度第２図Ａで示す関係と同じにな
る。ＲとＢに関する側波帯成分は第１図の場合と
同様に、垂直相関を利用できないので夫々の変調
成分中に側波帯成分が残留することになるが、第
２Ａに示すような残留状況での変調成分の特に低
域側に存在する側波帯成分のレベル（残留レベ
ル）は、従来で示した第２図Ｃの場合における残
留レベルよりも遥かに少なく、側波帯成分の残留
による再生画像への影響は実際上問題にはならな
い。
と同一周波数であり、通過帯域は全く制限されて
いないので、Ｒ及びＢにおける変調成分と側波帯
成分の関係は丁度第２図Ａで示す関係と同じにな
る。ＲとＢに関する側波帯成分は第１図の場合と
同様に、垂直相関を利用できないので夫々の変調
成分中に側波帯成分が残留することになるが、第
２Ａに示すような残留状況での変調成分の特に低
域側に存在する側波帯成分のレベル（残留レベ
ル）は、従来で示した第２図Ｃの場合における残
留レベルよりも遥かに少なく、側波帯成分の残留
による再生画像への影響は実際上問題にはならな
い。
第４図はこの第３図に示す色フイルタ１を使用
した場合の回路系を示すも、固体撮像体としては
例えば第５図で示すようなCCDによるフレーム
トランスフア方式のものを使用しうる。この固体
撮像体１０は周知のように、被写体が投影される
縦横に配列形成された絵素となる複数の受光部２
を有する撮像部１０Ａと、被写体像に応じて誘起
されたキヤリヤを蓄積するための蓄積部１０Ｂ
と、更にキヤリヤ読出用の水平シフトレジスタ１
０Ｃとから構成される。３は出力端子である。
した場合の回路系を示すも、固体撮像体としては
例えば第５図で示すようなCCDによるフレーム
トランスフア方式のものを使用しうる。この固体
撮像体１０は周知のように、被写体が投影される
縦横に配列形成された絵素となる複数の受光部２
を有する撮像部１０Ａと、被写体像に応じて誘起
されたキヤリヤを蓄積するための蓄積部１０Ｂ
と、更にキヤリヤ読出用の水平シフトレジスタ１
０Ｃとから構成される。３は出力端子である。
固体撮像体１０には同期盤１１で得た駆動信号
Ｐaが供給されるも、この駆動信号Ｐa中には被写
体像に応じたキヤリヤを誘起させ、これを転送さ
せ、そして読出すために夫々必要な複数のパルス
が含まれる。端子３に得られた撮像出力のうち輝
度信号Ｙに関しては垂直相関処理が施される。そ
れがため、サンプリングホールド回路１２にて読
出された輝度信号Ｙiは垂直相関処理回路２０に
供給される。本例では垂直方向の解像度の劣化を
防止するため低域成分は垂直相関処理せず、高域
成分だけ行なうようにしている。従つて、輝度信
号Ｙiは一旦ローパスフイルタ１３に供給され、
輝度信号Ｙiのうち低域成分ＹL（500〜1000kHz
程度）が抽出される。低域成分ＹLは元の輝度信
号Ｙiと共に減算器１４に供給されるから、出力
には高域成分ＹHのみが得られることになるが、
この高域成分ＹHは1H（Ｈは水平走査期間）の遅
延回路１５を通じて加算器１６に、非遅延出力と
共に供給される。
Ｐaが供給されるも、この駆動信号Ｐa中には被写
体像に応じたキヤリヤを誘起させ、これを転送さ
せ、そして読出すために夫々必要な複数のパルス
が含まれる。端子３に得られた撮像出力のうち輝
度信号Ｙに関しては垂直相関処理が施される。そ
れがため、サンプリングホールド回路１２にて読
出された輝度信号Ｙiは垂直相関処理回路２０に
供給される。本例では垂直方向の解像度の劣化を
防止するため低域成分は垂直相関処理せず、高域
成分だけ行なうようにしている。従つて、輝度信
号Ｙiは一旦ローパスフイルタ１３に供給され、
輝度信号Ｙiのうち低域成分ＹL（500〜1000kHz
程度）が抽出される。低域成分ＹLは元の輝度信
号Ｙiと共に減算器１４に供給されるから、出力
には高域成分ＹHのみが得られることになるが、
この高域成分ＹHは1H（Ｈは水平走査期間）の遅
延回路１５を通じて加算器１６に、非遅延出力と
共に供給される。
キヤリヤの位相関係は隣り合う水平走査区間で
は逆相になつているので、上述した信号処理を行
うことによつて側波帯成分は相殺され、その結果
この加算出力を次段の加算器１７に低域成分ＹL
とともに供給すれば、側波帯成分の除去された輝
度信号ＹOが得られる。なお、減算器１４の前段
に設けられた遅延回路１８はローパスフイルタ１
３にて生ずる時間遅れによる伝送時間の不一致を
是正するためのものである。
は逆相になつているので、上述した信号処理を行
うことによつて側波帯成分は相殺され、その結果
この加算出力を次段の加算器１７に低域成分ＹL
とともに供給すれば、側波帯成分の除去された輝
度信号ＹOが得られる。なお、減算器１４の前段
に設けられた遅延回路１８はローパスフイルタ１
３にて生ずる時間遅れによる伝送時間の不一致を
是正するためのものである。
一方、赤色成分Ｒと青色成分Ｂとは1H毎に得
られるので、目的とするカラー映像信号Ｓpを得
ようとするにはこれら成分Ｒ，Ｂを同時化して輝
度信号Ｙと同様に、連続的に得られるように工夫
する必要がある。同時化のための回路系を続いて
説明する。
られるので、目的とするカラー映像信号Ｓpを得
ようとするにはこれら成分Ｒ，Ｂを同時化して輝
度信号Ｙと同様に、連続的に得られるように工夫
する必要がある。同時化のための回路系を続いて
説明する。
サンプリングホールド回路２１にて抽出された
赤色成分Ｒ（又は青色信号Ｂ）はローパスフイル
タ２２を介して同時化回路２３に供給される。同
時化回路２３は1Hの遅延回路２４とスイツチン
グ回路２５とで構成され、スイツチング回路２５
は例えば一方の端子より常時赤色信号Ｒが、他方
の端子より青色信号Ｂが得られるように、機械的
なスイツチ関係をもつて示すならば、図の如く２
回路２接点式に構成され、所望とする端子に遅延
出力と非遅延出力とが供給されるようになつてい
る。
赤色成分Ｒ（又は青色信号Ｂ）はローパスフイル
タ２２を介して同時化回路２３に供給される。同
時化回路２３は1Hの遅延回路２４とスイツチン
グ回路２５とで構成され、スイツチング回路２５
は例えば一方の端子より常時赤色信号Ｒが、他方
の端子より青色信号Ｂが得られるように、機械的
なスイツチ関係をもつて示すならば、図の如く２
回路２接点式に構成され、所望とする端子に遅延
出力と非遅延出力とが供給されるようになつてい
る。
一対のスイツチSWa，SWbは同期盤１１で得た
制御信号Ｐbにて1H毎に切換られ、これにて1H毎
に交互に得られるＲ及びＢの各原色信号（サンプ
リング出力）は同時化され、出力側にはＲとＢの
原色信号が同時に得られるようになる。
制御信号Ｐbにて1H毎に切換られ、これにて1H毎
に交互に得られるＲ及びＢの各原色信号（サンプ
リング出力）は同時化され、出力側にはＲとＢの
原色信号が同時に得られるようになる。
同時化された原色信号Ｒ及びＢは輝度信号ＹO
と共にエンコーダ２６に供給され、従つて、端子
２７からは標準方式、例えばNTSC方式における
カラー映像信号Ｓpが得られることになる。
と共にエンコーダ２６に供給され、従つて、端子
２７からは標準方式、例えばNTSC方式における
カラー映像信号Ｓpが得られることになる。
なお、このエンコーダ２６を始めとして、上述
したサンプリングホールド回路１２，２１には
夫々所望とする駆動パルスＰc，Ｐdが同期盤１１
より供給される。
したサンプリングホールド回路１２，２１には
夫々所望とする駆動パルスＰc，Ｐdが同期盤１１
より供給される。
ところで、このように原色信号ＲとＢを同時化
して目的とするカラー映像信号Ｓpを形成する場
合には、上述した欠点は除去しうるも、以下述べ
る問題が新たに生ずる。
して目的とするカラー映像信号Ｓpを形成する場
合には、上述した欠点は除去しうるも、以下述べ
る問題が新たに生ずる。
すなわち、原色信号を同時化するということは
互に隣り合う水平ラインのサンプリング出力を同
時に使用することであるから、今Ｎライン（例え
ば寄数ライン）とＮ＋１ラインの出力を考えた場
合、各ラインの色差出力ＥCR(N)、ＥCR(N+1)は
夫々次式で示すようになる。
互に隣り合う水平ラインのサンプリング出力を同
時に使用することであるから、今Ｎライン（例え
ば寄数ライン）とＮ＋１ラインの出力を考えた場
合、各ラインの色差出力ＥCR(N)、ＥCR(N+1)は
夫々次式で示すようになる。
ＥCR(N)＝ａ（Ｒ(N)−ＹO(N)）
＋ｂ（Ｂ(N-1)−ＹO(N)） ……(1)
ＥCR(N+1)＝ａ（Ｒ(N)−ＹO(N+1)）
＋ｂ（Ｂ(N+1)−ＹO(N+1)） ……(2)
（ａ、ｂは定数）
従つて、各ラインの色差出力中には必ず1H前
の原色信号が含まれることになるから、垂直方向
に相関のない被写体を撮像した場合、特に白黒像
をした場合には、(1)、(2)の色差出力が零にはなら
ず、色付きが生じ、再現画像が劣化する欠点を有
する。
の原色信号が含まれることになるから、垂直方向
に相関のない被写体を撮像した場合、特に白黒像
をした場合には、(1)、(2)の色差出力が零にはなら
ず、色付きが生じ、再現画像が劣化する欠点を有
する。
さらに輝度信号系に関しても、垂直相関がない
場合には相関処理を施しても完全には相殺され
ず、側波帯成分が残留することになる。被写体像
がカラーである場合には上述の残留による再生画
像の影響は小ないが、白黒のときには無視し得な
い。従つて、このような場合は垂直相関処理する
よりも、むしろ白黒時に側波帯成分を相殺するよ
うにした方が得策である。
場合には相関処理を施しても完全には相殺され
ず、側波帯成分が残留することになる。被写体像
がカラーである場合には上述の残留による再生画
像の影響は小ないが、白黒のときには無視し得な
い。従つて、このような場合は垂直相関処理する
よりも、むしろ白黒時に側波帯成分を相殺するよ
うにした方が得策である。
本発明はこのような点を考慮し、波長依存型を
とる光学的ローパスフイルタ等の手段を用いるこ
となく側波帯成分の残留に基づく画像劣化を除去
すると共に、特に白黒の被写体像を撮像している
場合には常に側波帯成分が相殺されるようにして
画質の劣化を防止したものである。
とる光学的ローパスフイルタ等の手段を用いるこ
となく側波帯成分の残留に基づく画像劣化を除去
すると共に、特に白黒の被写体像を撮像している
場合には常に側波帯成分が相殺されるようにして
画質の劣化を防止したものである。
第６図以下を参照して本発明によるカラー固体
撮像装置の一例を詳細に説明する。
撮像装置の一例を詳細に説明する。
第６図において、被写体３０は光学系３１及び
色フイルタ１を夫々介して固体撮像体１０に投影
され、撮像される。端子３に接続された一方のサ
ンプリングホールド回路１２には輝度信号（第７
図Ａ）を得べく、１絵素毎にサンプリング信号Ｐ
d1が供給される。
色フイルタ１を夫々介して固体撮像体１０に投影
され、撮像される。端子３に接続された一方のサ
ンプリングホールド回路１２には輝度信号（第７
図Ａ）を得べく、１絵素毎にサンプリング信号Ｐ
d1が供給される。
ここで、本発明において使用される輝度信号に
あつてその高域成分は第７図Ａに示される輝度信
号でなく、輝度信号とＲ又はＢの原色信号との合
成撮像出力が利用される。このように、高域成分
として合成撮像出力を利用する所似は、合成撮像
出力中に含まれる側波帯成分のキヤリヤの位相が
輝度信号と原色信号とでは逆相関係にあることに
基づくもので、このキヤリヤ位相の相違を利用し
て側波帯成分を除去しようとするためである。
あつてその高域成分は第７図Ａに示される輝度信
号でなく、輝度信号とＲ又はＢの原色信号との合
成撮像出力が利用される。このように、高域成分
として合成撮像出力を利用する所似は、合成撮像
出力中に含まれる側波帯成分のキヤリヤの位相が
輝度信号と原色信号とでは逆相関係にあることに
基づくもので、このキヤリヤ位相の相違を利用し
て側波帯成分を除去しようとするためである。
又固体撮像体１０から得られる輝度信号は、色
フイルタ１の分光特性の関係上、NTSC方式にお
ける輝度信号そのものであるから、低域成分はこ
の輝度信号の低域成分そのものが利用される。
フイルタ１の分光特性の関係上、NTSC方式にお
ける輝度信号そのものであるから、低域成分はこ
の輝度信号の低域成分そのものが利用される。
従つて、端子３に得られた輝度信号はローパス
フイルタ３５に供給され、所望とする帯域（500
〜1000kHz）に制限された低域成分ＳDYL（第７
図Ｂ）が輝度信号ＹOの低成分としてそのまま利
用される。
フイルタ３５に供給され、所望とする帯域（500
〜1000kHz）に制限された低域成分ＳDYL（第７
図Ｂ）が輝度信号ＹOの低成分としてそのまま利
用される。
輝度信号ＹOを構成する高域側の成分は側波帯
成分の相殺を図る観点から次のようにして得たも
のが使用される。すなわち、出力端子３側に設け
られた他方のサンプリングホールド回路２１は絵
素毎に供給されるサンプリング信号Ｐd2にて駆動
され、その結果第７図Ｃ及びＤで示すように輝度
信号のほかに、原色信号Ｒ又はＢが含まれた合成
撮像出力が得られる。この合成撮像出力は上述し
たローパスフイルタ３５と同一のフイルタ特性に
選ばれたローパスフイルタ３６Ａと減算器３６Ｂ
よりなるフイルタ回路３６に供給され、従つて撮
像出力のうち高域成分ＳDY＋ＳDR（又はＳDB）
（第７図Ｅ）が出力される。
成分の相殺を図る観点から次のようにして得たも
のが使用される。すなわち、出力端子３側に設け
られた他方のサンプリングホールド回路２１は絵
素毎に供給されるサンプリング信号Ｐd2にて駆動
され、その結果第７図Ｃ及びＤで示すように輝度
信号のほかに、原色信号Ｒ又はＢが含まれた合成
撮像出力が得られる。この合成撮像出力は上述し
たローパスフイルタ３５と同一のフイルタ特性に
選ばれたローパスフイルタ３６Ａと減算器３６Ｂ
よりなるフイルタ回路３６に供給され、従つて撮
像出力のうち高域成分ＳDY＋ＳDR（又はＳDB）
（第７図Ｅ）が出力される。
本発明ではこの高域成分を輝度信号のそれに利
用するものである。なお、３７は遅延回路であ
る。
用するものである。なお、３７は遅延回路であ
る。
このようにして得た高域成分は上述した低域成
分と共に加算器３８に供給され、合成されるもの
であるが、この合成出力たる輝度信号中にはその
高域側に第７図Ｅで示すようなキヤリヤ周波数ｆ
C以上の側波帯成分も含まれているので、合成出
力は4.5MHz程度をカツトオフ周波数とするロー
パスフイルタ３９に供給される。従つて、最終的
には第７図Ｆに示す如く、高域側は撮像出力で構
成された輝度信号ＹOが得られるものである。
分と共に加算器３８に供給され、合成されるもの
であるが、この合成出力たる輝度信号中にはその
高域側に第７図Ｅで示すようなキヤリヤ周波数ｆ
C以上の側波帯成分も含まれているので、合成出
力は4.5MHz程度をカツトオフ周波数とするロー
パスフイルタ３９に供給される。従つて、最終的
には第７図Ｆに示す如く、高域側は撮像出力で構
成された輝度信号ＹOが得られるものである。
４１は色信号系の伝送時間を考慮して設けられ
た遅延回路である。
た遅延回路である。
ところで、白黒像を撮像しているときに色フイ
ルタ１の各単位領域から得られる出力がすべて等
しくなるように、つまりＹ＝Ｒ＝Ｂとなるように
色フイルタ１の分光特性が選ばれているものとす
れば、輝度信号と各原色信号との位相関係が第７
図Ｃ及びＤの如く逆相関係にあるから、白黒像を
撮像することによつて、第７図Ｃ及びＤに示され
る各側波帯成分（ＳMR−ＳMY）及び（ＳMB−ＳM
Ｙ）は相殺されてしまう。そのため、側波帯成分
の除去された輝度信号ＹOを得ることができる。
ルタ１の各単位領域から得られる出力がすべて等
しくなるように、つまりＹ＝Ｒ＝Ｂとなるように
色フイルタ１の分光特性が選ばれているものとす
れば、輝度信号と各原色信号との位相関係が第７
図Ｃ及びＤの如く逆相関係にあるから、白黒像を
撮像することによつて、第７図Ｃ及びＤに示され
る各側波帯成分（ＳMR−ＳMY）及び（ＳMB−ＳM
Ｙ）は相殺されてしまう。そのため、側波帯成分
の除去された輝度信号ＹOを得ることができる。
なお、低域側に含まれる側波帯成分（第７図
Ｂ）は上記信号処理にても残留するが、低域成分
に対する残留側波帯成分のレベル（残留レベル）
は極めて小さいから、影響はない。
Ｂ）は上記信号処理にても残留するが、低域成分
に対する残留側波帯成分のレベル（残留レベル）
は極めて小さいから、影響はない。
カラー像の場合では垂直相関のあるなしに拘わ
らず、輝度信号中に側波帯成分が残留することに
なるが、この場合には上述もしたように画像に対
する影響が少なく、しかもＲ及びＢの原色信号の
うち、4.0MHzという高域側に含まれる成分は零
が、あつても少ないので、画質は劣化しない。
らず、輝度信号中に側波帯成分が残留することに
なるが、この場合には上述もしたように画像に対
する影響が少なく、しかもＲ及びＢの原色信号の
うち、4.0MHzという高域側に含まれる成分は零
が、あつても少ないので、画質は劣化しない。
輝度信号系は以上述べた通りであるが、続いて
色信号系について述べるも、本発明では原色信号
を同時化して信号処理するのではなく、色差出力
を同時化してから信号処理を行なうようにしたも
ので、Ｒ−Ｙ及びＢ−Ｙの各色差出力は側波帯成
分より抽出してもよく、変調成分から形成しても
よい。
色信号系について述べるも、本発明では原色信号
を同時化して信号処理するのではなく、色差出力
を同時化してから信号処理を行なうようにしたも
ので、Ｒ−Ｙ及びＢ−Ｙの各色差出力は側波帯成
分より抽出してもよく、変調成分から形成しても
よい。
第６図に示す実施例は前者の場合で、変調成分
と側波帯成分との間係は第３図に示す色フイルタ
１を使用する関係上、第８図で示すようになり、
側波帯成分に関し、奇数ラインにおいては輝度信
号ＹとＲの原色信号が逆相関係をもつて得られ、
同様に偶数ラインからはＢの原色信号と輝度信号
Ｙとが逆相状態で得られる。従つて、これら各ラ
インで得られる側波帯成分から目的の色差出力Ｒ
−Ｙ，Ｂ−Ｙを得ることができる。
と側波帯成分との間係は第３図に示す色フイルタ
１を使用する関係上、第８図で示すようになり、
側波帯成分に関し、奇数ラインにおいては輝度信
号ＹとＲの原色信号が逆相関係をもつて得られ、
同様に偶数ラインからはＢの原色信号と輝度信号
Ｙとが逆相状態で得られる。従つて、これら各ラ
インで得られる側波帯成分から目的の色差出力Ｒ
−Ｙ，Ｂ−Ｙを得ることができる。
それ故、第６図に示すようにサンプリングホー
ルド回路２１で得たＹ及びＲ又はＢの各サンプリ
ングホールド出力はバンドパスフイルタ４３に供
給され、キヤリヤ周波数ｆCを中心とした所望と
する帯域巾（500kHz〜1MHz）をとる側波帯成
分（第８図破線図示）が抽出される。従つて、こ
の側波帯成分を同時化回路２３に供給して同時化
すれば、Ｒ−ＹのほかにＢ−Ｙの色差出力が同時
に得られる。これらは夫々復調回路４４，４５に
て復調されたのち、ローパスフイルタ４６，４７
を介してエンコーダ２６に供給される。なお、バ
ンドパスフイルタ３０にて抽出された側波帯成分
中には第８図で示すように変調成分の高域成分が
含まれているが、この高域成分のレベルは非常に
小さいので、高域成分の存在は無視できる。
ルド回路２１で得たＹ及びＲ又はＢの各サンプリ
ングホールド出力はバンドパスフイルタ４３に供
給され、キヤリヤ周波数ｆCを中心とした所望と
する帯域巾（500kHz〜1MHz）をとる側波帯成
分（第８図破線図示）が抽出される。従つて、こ
の側波帯成分を同時化回路２３に供給して同時化
すれば、Ｒ−ＹのほかにＢ−Ｙの色差出力が同時
に得られる。これらは夫々復調回路４４，４５に
て復調されたのち、ローパスフイルタ４６，４７
を介してエンコーダ２６に供給される。なお、バ
ンドパスフイルタ３０にて抽出された側波帯成分
中には第８図で示すように変調成分の高域成分が
含まれているが、この高域成分のレベルは非常に
小さいので、高域成分の存在は無視できる。
ここで、(1)、(2)式で示したと同様に、本発明の
色差出力ＥCR(N)、ＥCR(N+1)を求めれば次式のよ
うになる。
色差出力ＥCR(N)、ＥCR(N+1)を求めれば次式のよ
うになる。
ＥCR(N)＝ａ（Ｒ(N)−ＹO(N)）
＋ｂ（Ｂ(N-1)−ＹO(N-1)） ……(3)
ＥCR(N+1)＝ａ（Ｒ(N)−ＹO(N)）
＋ｂ（Ｂ(N+1)−ＹO(N+1)） ……(4)
(3)、(4)式における色差出力中にも1H前の原色
信号が得られる訳であるが、この1H前の原色信
号には1H前の輝度信号も含まれているので、垂
直相関が全くない場合で、特に白黒像を撮像して
いる場合においても、ａ項及びｂ項は夫々零にな
るから、従来装置の如く白黒の画像に色が付くよ
うなことはなくなる。
信号が得られる訳であるが、この1H前の原色信
号には1H前の輝度信号も含まれているので、垂
直相関が全くない場合で、特に白黒像を撮像して
いる場合においても、ａ項及びｂ項は夫々零にな
るから、従来装置の如く白黒の画像に色が付くよ
うなことはなくなる。
以上説明したように本発明では固体撮像体１０
で得た撮像出力のうち高域成分を、輝度信号ＹO
の高域成分に利用するようにしたので、白黒撮像
時、その高域成分に含まれる側波帯成分を相殺で
きるから、特に白黒像における再現画像への影響
がなくなり、画質の劣化を防止できる。
で得た撮像出力のうち高域成分を、輝度信号ＹO
の高域成分に利用するようにしたので、白黒撮像
時、その高域成分に含まれる側波帯成分を相殺で
きるから、特に白黒像における再現画像への影響
がなくなり、画質の劣化を防止できる。
そして、本発明では固体撮像体１０で得たＲ−
Ｙ及びＢ−Ｙの各色差出力を同時化し、これら同
時化された色差出力と輝度信号とに基いて目的と
するカラー映像信号を形成するようにしたもので
あるから、垂直相間のあるなしに拘わらず、しか
も波長依存性の光学的ローパスフイルタを用いな
いで再生画像の劣化を回避しうる大きな特徴を有
する。
Ｙ及びＢ−Ｙの各色差出力を同時化し、これら同
時化された色差出力と輝度信号とに基いて目的と
するカラー映像信号を形成するようにしたもので
あるから、垂直相間のあるなしに拘わらず、しか
も波長依存性の光学的ローパスフイルタを用いな
いで再生画像の劣化を回避しうる大きな特徴を有
する。
ここで、輝度成分ＹOを構成する低域成分とし
て、撮像出力の低域側を利用しても同様の効果を
奏しうるようにも考えられるが、撮像出力には輝
度信号のほかにＲ又はＢの原色信号が含まれてい
るので、低域成分をそのまま利用するとNTSC方
式における輝度信号そのものにはならないので、
NTSCの輝度信号とするためにはもう一度信号処
理をしなければならない。しかも、こうすると、
色フイルタ１の分光特性をNTSC方式の輝度信号
となるように選んだ理由が全くなくなつてしま
う。
て、撮像出力の低域側を利用しても同様の効果を
奏しうるようにも考えられるが、撮像出力には輝
度信号のほかにＲ又はＢの原色信号が含まれてい
るので、低域成分をそのまま利用するとNTSC方
式における輝度信号そのものにはならないので、
NTSCの輝度信号とするためにはもう一度信号処
理をしなければならない。しかも、こうすると、
色フイルタ１の分光特性をNTSC方式の輝度信号
となるように選んだ理由が全くなくなつてしま
う。
第９図は本発明の他の実施例を示し、本例では
輝度信号系における側波帯成分の除去にあつて、
白黒時は勿論のこと、カラー像の撮像時でも垂直
相関があるときには必ず側波帯成分の除去を図る
ようにした場合である。
輝度信号系における側波帯成分の除去にあつて、
白黒時は勿論のこと、カラー像の撮像時でも垂直
相関があるときには必ず側波帯成分の除去を図る
ようにした場合である。
それがため、第７図Ｅで示すようにフイルタ回
路３６の後段には1Hの遅延回路５０が設けら
れ、フイルタ回路３６で得た高域成分が供給され
る。遅延出力と非遅延出力（加算出力そのもの）
は共に加算器５１へと導びかれ、隣り合う水平区
間の出力同士が加算される。輝度信号の位相は逆
相であるから、垂直相関あるときは輝度信号は相
殺され、原色信号の側波帯成分のみが残る。この
側波帯成分は上述したように通常は無視しうる。
路３６の後段には1Hの遅延回路５０が設けら
れ、フイルタ回路３６で得た高域成分が供給され
る。遅延出力と非遅延出力（加算出力そのもの）
は共に加算器５１へと導びかれ、隣り合う水平区
間の出力同士が加算される。輝度信号の位相は逆
相であるから、垂直相関あるときは輝度信号は相
殺され、原色信号の側波帯成分のみが残る。この
側波帯成分は上述したように通常は無視しうる。
従つて、この構成を採れば画質の一層の向上を
図りうるものである。
図りうるものである。
なお、このように構成した場合、同時化回路２
３に使用されている遅延回路２４は先程の遅延回
路５０で代用できる。その場合、２個のバンドパ
スフイルタ４３Ａ，４３Ｂが必要となる。
３に使用されている遅延回路２４は先程の遅延回
路５０で代用できる。その場合、２個のバンドパ
スフイルタ４３Ａ，４３Ｂが必要となる。
第１図及び第３図は本発明装置の説明に供する
色フイルタの構成図、第２図は第１図の動作説明
図に供する図、第４図は従来装置の一例を示す系
統図、第５図は固体撮像体の構成図、第６図は本
発明によるカラー固体撮像装置の一例を示す系統
図、第７図及び第８図は夫々その動作説明に供す
る図、第９図は本発明装置の他の例を示す系統図
である。 １０は固体撮像体、１は色フイルタ、２３は同
時化回路、３６はフイルタ回路である。
色フイルタの構成図、第２図は第１図の動作説明
図に供する図、第４図は従来装置の一例を示す系
統図、第５図は固体撮像体の構成図、第６図は本
発明によるカラー固体撮像装置の一例を示す系統
図、第７図及び第８図は夫々その動作説明に供す
る図、第９図は本発明装置の他の例を示す系統図
である。 １０は固体撮像体、１は色フイルタ、２３は同
時化回路、３６はフイルタ回路である。
Claims (1)
- １ 固体撮像体と、一つおきの水平ラインには赤
色光を透過し読出された信号が赤色信号となる単
位領域と全光を透過し読出された信号が標準方式
における輝度信号となる単位領域とが順次交互に
配され、残りの水平ラインには青色光を透過し読
出された信号が青色信号となる単位領域と全光を
透過し読出された信号が標準方式における輝度信
号となる単位領域とが順次交互に配される色フイ
ルタとを有し、さらに上記固体撮像体から得られ
る信号のうち上記色フイルタの輝度信号の得られ
る単位領域に対応する部分をサンプリングする第
１のサンプリングホールド回路と、該第１のサン
プリングホールド回路の出力に設けられた低域濾
波回路と、上記固体撮像体から得られる信号のう
ち上記色フイルタの全ての単位領域に対応する部
分をサンプリングする第２のサンプリングホール
ド回路と、該第２のサンプリングホールド回路の
出力に設けられた高域濾波回路と、上記低域濾波
回路及び高域濾波回路の出力を加算し輝度信号を
発生する加算回路と、上記第２のサンプリングホ
ールド回路の出力から線順次の色差信号を得る色
差信号発生回路と、該色差信号発生回路よりの線
順次色差信号を同時化色差信号に変換する同時化
回路と、該同時化回路の出力と上記加算回路より
の出力が供給され標準方式の複合映像信号を発生
するエンコーダとを有することを特徴とするカラ
ー固体撮像装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11110676A JPS5336140A (en) | 1976-09-16 | 1976-09-16 | Solid color image pickup equipment |
| US05/831,155 US4200883A (en) | 1976-09-16 | 1977-09-07 | Solid state color television camera |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11110676A JPS5336140A (en) | 1976-09-16 | 1976-09-16 | Solid color image pickup equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5336140A JPS5336140A (en) | 1978-04-04 |
| JPS6118913B2 true JPS6118913B2 (ja) | 1986-05-14 |
Family
ID=14552543
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11110676A Granted JPS5336140A (en) | 1976-09-16 | 1976-09-16 | Solid color image pickup equipment |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4200883A (ja) |
| JP (1) | JPS5336140A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS639016U (ja) * | 1986-07-07 | 1988-01-21 |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5520012A (en) * | 1978-07-28 | 1980-02-13 | Sony Corp | Formation circuit of luminance signal |
| JPS6048953B2 (ja) * | 1979-08-31 | 1985-10-30 | 日本電気株式会社 | カラ−固体撮像装置 |
| JPS5763983A (en) * | 1980-10-07 | 1982-04-17 | Toshiba Corp | Color image pickup device |
| JPS57102281U (ja) * | 1980-12-16 | 1982-06-23 | ||
| JPS59181884A (ja) * | 1983-03-31 | 1984-10-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | カラ−カメラ装置 |
| JPS6129287A (ja) * | 1984-07-19 | 1986-02-10 | Sharp Corp | カラ−固体撮像装置 |
| US4802001A (en) * | 1985-09-20 | 1989-01-31 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Micro filter arrangement in an interlaced solid-state image pickup element |
| JP2595207B2 (ja) * | 1986-01-29 | 1997-04-02 | 富士写真フイルム株式会社 | 映像信号の形成装置 |
| JPH01268285A (ja) * | 1988-04-19 | 1989-10-25 | Tokyo Electric Co Ltd | カメラ用の固体撮像素子 |
| US7116378B1 (en) * | 2000-08-15 | 2006-10-03 | Displaytech, Inc. | Color-balanced brightness enhancement for display systems |
| WO2021041841A1 (en) | 2019-08-30 | 2021-03-04 | Flir Commercial Systems, Inc. | Multispectral imaging for navigation systems and methods |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5752754B2 (ja) * | 1975-02-14 | 1982-11-09 | ||
| US3971065A (en) * | 1975-03-05 | 1976-07-20 | Eastman Kodak Company | Color imaging array |
-
1976
- 1976-09-16 JP JP11110676A patent/JPS5336140A/ja active Granted
-
1977
- 1977-09-07 US US05/831,155 patent/US4200883A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS639016U (ja) * | 1986-07-07 | 1988-01-21 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5336140A (en) | 1978-04-04 |
| US4200883A (en) | 1980-04-29 |
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