JPS63175594A - 輝度信号形成回路 - Google Patents

輝度信号形成回路

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JPS63175594A
JPS63175594A JP62007078A JP707887A JPS63175594A JP S63175594 A JPS63175594 A JP S63175594A JP 62007078 A JP62007078 A JP 62007078A JP 707887 A JP707887 A JP 707887A JP S63175594 A JPS63175594 A JP S63175594A
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JP
Japan
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signal
luminance
dynamic range
circuit
luminance signal
Prior art date
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Application number
JP62007078A
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English (en)
Inventor
Noriaki Kondou
近藤 紀陽
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は輝度信号形成回路に関し、特に補色フィルタを
用いたカラーテレビカメラにおける輝度信号処理回路に
適用して好適なものである。
〔発明の概要〕
本発明は、補色フィルタを有するカメラの出力信号をマ
トリクス演算して第1のダイナミックレンジを有する第
1の輝度信号を作ると共に、上記カメラの出力信号を単
純合成して上記第1のダイナミックレンジより大なる第
2のダイナミックレンジを存する第2の輝度信号を作り
、上記第1及び第2の輝度信号の低域の瞬時レベルが上
記第1のダイナミックレンジにあるときは、上記第1の
輝度信号を導出し、上記第1及び第2の輝度信号の低域
の瞬時レベルが上記第1のダイナミックレンジを越える
ときは、少なくとも上記第1のダイナミックレンジを越
える信号部分で上記第2の輝度信号を導出することによ
り、輝度再現性及びノイズの制御された輝度信号を得る
ようにしたものである。
〔従来の技術〕
補色フィルタを用いたカラーテレビジョンカメラは、赤
色(R)、緑色(G)及び青色(B)の原色光のうちの
1色の色成分を通過させないようにした補色フィルタが
用いられている。即ち、黄色(YB)フィルタはR及び
G成分を通過させ、シアン(CY)フィルタはG及びB
成分を通過させ、マゼンタ(MG)フィルタはR及びB
成分を通過させ、ホワイトフィルタ(W)は、R,G、
B原色成分の全部を通過させる。
これらの補色フィルタを用いれば、1枚のフィルタによ
って、R及びG、又はG及びB1又はR及びB色成分と
2色の色成分を通過させるので、撮像管、固体撮像素子
などの撮像デバイスに入射する原色信号の光量が大きく
なり、これによって暗い被写体を撮像する場合にも、大
きい映像信号出力を得ることができる。
第3図は補色フィルタを用いるテレビジョンカメラの信
号処理部の一例を示すもので、撮像部1に入力された被
写体からの光は上記補色フィルタ2を通じてCOD素子
等から成る撮像素子3に照射される。上記補色フィルタ
2は、例えば第4図に示すように、単位区画にMG、Y
E、G、CYの色成分を通過させるフィルタが配された
ものが用いられているものとする。
撮像素子3から線順次で得られる信号は信号処理回路4
において第4図の矢印で示すように1フイールドづつ入
れ替えられて取り出されると共に、波形整形、AGC補
正等の所定の処理が成されることにより、この信号処理
回路4より3G+2R+2Bの信号が取り出される。こ
の信号は検波回路5で検波されることにより、この検波
回路5より2R−Gの信号と28−Gの信号とが線順次
で出力される。また検波出力の一部はAGC検出回路2
6で検出され、この検出信号AGCが信号処理回路4に
加えられる。上記線順次信号は加算器6に加えられると
共に、IH(H:水平走査期〕遅延回路7を通じてスイ
ッチ回路9に加えられ、さらにIH遅延回路8を通じて
上記加算器6に加えられる。加算器6は2つの入力信号
を夫々1/2づつ加算してスイッチ回路9に加える。こ
の結果、このスイッチ回路9より2B−G信号と2R−
G信号とが得られ、これらの信号が原色分離回路10に
加えられる。この原色分離回路10は、上記信号と後述
するIH遅延回路23からの信号とによりR,G、Bの
原色信号を作る。これらの原色信号はホワイトバランス
回路11により所定のホワイトバランスに8周整された
後、クロマガンマ補正回路12によりガンマ補正される
。このガンマ補正された原色信号はマトリクス回路13
でマトリクス合成されることにより、このマトリクス回
路13より、R−Y、B−Yの色差信号と低域の輝度信
号YLが得られる。これらの信号のうち上記色差信号は
エンコーダ14に加えられる。
一方、信号処理回路4から得られる3G+2R+2Bの
信号はローパスフィルタ15を通しることにより、例え
ば4 MHz程度の広帯域の信号が取り出される。この
広帯域の信号はガンマ補正回路1Gでガンマ補正された
後、IH遅延回路17を通じ広帯域の輝度信号Y11と
して演算回路18及び加算器I9に加えられる。
これと共に上記輝度信号YLはガンマ補正回路20でガ
ンマ補正された後、演算回路1日に加えられる。この演
算回路18からは上記輝度信号YLから上記広帯域輝度
信号YHを引いた大きさの輝度信号が得られ、この信号
はローパスフィルタ21を通じることにより例えばI 
MHzの帯域を有する信号となって加算器19に加えら
れる。
さらに上記信号処理回路4から得られる3G+2R+2
Bの信号はローパスフィルタ22で例えばI MHzの
帯域を有する信号に平均化される。この信号は垂直アパ
ーチャ補正回路25に直接に加えられると共に、IH遅
延回路23を通じて上記補正回路25に加えられ、さら
にIH遅延回路23.24を通じて上記補正回路25に
加えられる。
この補正回路25から得られるアパーチャ補正信号は上
記加算器19に加えられる。この加算器I9から得られ
るアパーチャ補正された輝度信号YL+Hはエンコーダ
14に加えられる。エンコーダ14は上記色差信号R−
Y、1B−Yと輝度信号Y菫◆2とに基いて標準テレビ
ジョン方式によるテレビジョン信号SVを作って出力す
る。尚、各IH遅延回路7.8.17.23.24は第
4図の補色フィルタ2の配置と信号処理に適合させるた
めの時間合わせのために用いられている。尚、本出願人
より出願された特願昭61−229073号にはこの第
3図の回路と類似する回路が開示されている。
而して、この回路において得られる上記輝度信号YLは
、前段のホワイトバランス回路11で調整されているの
で、輝度再現性の良い信号となっている。しかしながら
この信号YLは、検波回路5の後段の信号処理によって
ノイズが混入されたものとなっている。即ち、この信号
YLは正規の輝度再現性を有しているがS/Nが悪いと
云う特徴を持っている。
一方、上記信号Y。は基本的に撮像素子3の出力信号を
信号処理回路4で単純合成して得られる3G+2R+2
Bの擬似的な輝度信号であるため、輝度再現性は悪いが
、比較的S/Nが良いと云う特徴を持っている。
そこで第3図の回路においては、演算回路18において
信号Y、と信号Y□との差を求め、この差の信号からロ
ーパスフィルタ21により低域の信号を取り出し、これ
を広帯域の信号YHに加えることにより、信号YHのS
/Nの良さを保ちながら、信号YLの輝度再現性の良さ
を付加するようにしている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上述した第3図の回路では、主として輝度再現性の良さ
を採るか又は主としてS/Hの良さを採るかが、設計時
に略決まってしまい、信号の状態によっては輝度再現性
又はS/Nが必ずしも適正にならないことがあった。
また輝度信号及びIH遅延回路7.8のダイナミックレ
ンジを考慮すると次の問題が生じていた。
第3図において、若しエンコーダ14に供給される輝度
信号YL□の全部又は大部分を上記信号YHとする場合
は、IH遅延回路7.8としては、クロマ信号に対して
のみ必要な2倍のダイナミックレンジを持つものを使用
すればよい。しかしこのようにすると前述したように輝
度再現性が悪くなる。
そこで輝度信号YL、Hの全部又は大部分を上記信号Y
Lとすれば輝度再現性は良くなるが、このようにすると
、一般に輝度信号は3倍以上のダイナミックレンジが必
要なため、IH遅延回路7.8も3倍以上のダイナミッ
クレンジを持つものが必要となる。従って、輝度再現性
を良くする場合に、2倍のダイナミックレンジを有する
IH遅延回路を使用すると、輝度再現性を無視した場合
に比べてクロマ信号のS/Nは3dB以上悪化すること
になる。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明においては、補色フィルタを有するカメラの出力
信号をマトリクス演算して第1のダイナミックレンジを
有する第1の輝度信号を作る手段と、上記カメラの出力
信号を単純合成して上記第1のダイナミックレンジより
大なる第2のダイナミックレンジを有する第2の輝度信
号を作る手段と、上記第1及び第2の輝度信号の低域の
瞬時レベルが上記第1のダイナミックレンジにあるとき
は上記第1の輝度信号を導出する手段と、上記第1及び
第2の輝度信号の低域の瞬時レベルが上記第1のダイナ
ミックレンジを越えるときは少なくとも上記第1のダイ
ナミックレンジを越える信号部分で上記第2の輝度信号
を導出する手段とを設けている。
〔作用〕
カメラの入射光量に応じて輝度再現性の良い信号YL又
はS/Nの良い信号Yllを選択することができると共
に、IH遅延回路に特にダイナミックレンジの広いもの
を用いる必要がない。
〔実施例〕
第1図は本発明の実施例を示し、第3図と対応する部分
には同一符号を付してその説明を省略する。
本発明においては、上記信号Y、のダイナミックレンジ
を2倍に制限するリミッタ28を設けると共に、このリ
ミッタ28の出力信号と上記正規の輝度再現性を有する
輝度信号YLをガンマ補正回路20で補正した信号とを
混合する混合回路27を設けている。そしてこの混合回
路27における信号Y L 、!:Y Hとの混合比を
上記制御信号AGCにより制御するようにしている。こ
の混合回路27は利得制御増幅器29.30、インバー
タ31及び加算器32等により図示のように構成されて
いる。そして上記利得制御増幅器30の出力信号と加算
器32の出力信号とを演算回路18に供給するようにし
ている。
上記制御信号AGCは撮像部1に入射される光量に応じ
て変化する。そしてこの信号AGCで混合比が制御され
る混合回路27は、入射光量が多いときに信号Yl、を
多く混合し、入射光量が少ないときに信号Y、を多く混
合するように成されている。尚、IH遅延回路7.8は
2倍のダイナミックレンジを持つものが用いられている
。
上記構成によれば、利得制御増幅器30からはダイナミ
ックレンジを2倍に制限された信号YHの低域成分YL
Iと高域成分Y、、とから成る信号(YLI + Yl
(+)が得られる。また加算器32からは上記信号(Y
t、t+Y□)と信号YLとの和の信号(YL + Y
LI +YHu)が得られる。この信号(YL +YL
I + Ylll)は2倍のダイナミックレンジを存し
且つそのうち(Y、、+YLI)は信号AGCで利得制
御されている。従って、ローパスフィルタ21の出力と
しては、YLとYLlとの混合比が制御され且つ2倍の
ダイナミックレンジを有する信号(Yt +YLI)と
2倍のダイナミックレンジを有する信号YLとの差の信
号<(YL  YLI)−Y L I )が得られる。
また加算器19において上記差の信号と信号YH(但し
、ダイナミックレンジが2倍に制限されていない3倍の
ダイナミックレンジを有するもの)とが加算される結果
、この加算器19より YL、H= (YL +Yt+)  YLI + (Y
t++Y+++)が得られる。この信号Yt+oのうち
(Yt +Yt+)−YLlは2倍のダイナミックレン
ジを存するものであり、(YLI + Ylll)は3
倍のダイナミックレンジを有するものである。
従って、入射光量の多いときは信号YLが多く混合され
るので、上記差の信号((YL  YLI)Y L I
 1のうち(Y t  Y t + )は実質的にYL
−YL+=YLとなる。故にこのときのYL、、は、レ
ンジ       クレソン となる。この場合入力信号のダイナミックレンジが2倍
以下であるときは上式は、 Yt+バーYL+Y、。
となる。また入力信号のダイナミックレンジが2倍以上
のときは、(YL  YLI)(2倍のダイナミンクレ
ンジ)はYLもYLIも分包和することになる。従って
、これらの飽和レベルを等しくしておけば、実質的にY
L  YLI=0となるから、Ylll −YLI +
 Y)11 (3倍のダイナミックレンジ)となる。
第2図Aは入射光量が多い場合における出力輝度信号Y
 tal+の周波数特性を示すもので、低域においてダ
イナミックレンジが2倍以下の部分では信号YLが用い
られ、2倍を越える部分では信号YHの低域成分YLI
が用いられていることを示す。
次に入射光量が少ないときは、信号YLの混合量が小さ
くなるので、上記差の信号((Yt + YLI)  
Ylllのうちの(YL +Yt+)は実質的にY、 
十YL =YLIとなり、差の信号は実質的にゼロとな
る。従って、このときのY L + Hは、Ylll1
 = YLI + Yl(+ (3倍のダイナミックレ
ンジ)となる。
第2図Bは入射光量の少ない場合における出力輝度信号
Y L + oの周波数特性を示すもので、信号YLは
殆ど用いられず、信号YH−YLI + Ylllのみ
が用いられていることが判る。
本実施例によれば、例えばカメラの被写体が充分明るく
、入射光量が充分多くてS/Nが問題にならないような
場合には、出力輝度信号YL、l+に輝度再現性の良い
信号YLが多く混入される。これと共に信号のダイナミ
ックレンジが2倍以上となった場合は信号Y1.で補足
されるので、IH遅延回路7.8に2倍のダイナミック
レンジを持つものを用いることができる。
また入射光量が少なくなっていき、AGCが効き始める
と、信号Yt+、にはS/Nの良い信号YIIが多く混
入されるので、S/Nの悪化を防止することができると
共に、IH遅延回路7.8も殆ど動作されなくなる。
尚、実施例においては、信号Y L+Hの高域に常に疑
似的な信号Y、を用いているが、これはIH遅延回路7
.8の周波数特性等を考慮したものである。しかしなが
らそれに限定されることなく、高域についても上述と同
様の信号処理を行ってよいことは勿論である。
〔発明の効果〕
本発明によれば、カメラの入射光量に応じて輝度再現性
の良い信号YL又はS/Hの良い信号Y6.を選択する
ことかできるので、常に最適な輝度信号を形成すること
ができる。またIH遅延回路にダイナミックレンジの大
きいものを用いる必要がない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を示すブロック図、第2図は出
力輝度信号の周波数特性図、第3図は従来例を示すブロ
ック図、第4図は補色フィルタの配列を示す図である。 なお図面に用いた符号において、 2−−−−−−−−一−−−−−−補色フィルタ4−−
−−−−−−−−−−−一信号処理回路5−−−−−−
−−−−−−−−−検波回路10・−一−−−−−−−
−−−−原色分離回路11−−−−−−−−−−ホワイ
トバランス回路13−−−−一−−−−−−−−マトリ
クス回路18−−−−−−−−−−−一演算回路19−
・−−−一−−−−−−−−加算器26−−−−−−−
−−−A G C検出回路27−一一一一一−−−混合
回路 である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 補色フィルタを有するカメラの出力信号をマトリクス演
    算して第1のダイナミックレンジを有する第1の輝度信
    号を作ると共に、 上記カメラの出力信号を単純合成して上記第1のダイナ
    ミックレンジより大なる第2のダイナミックレンジを有
    する第2の輝度信号を作り、上記第1及び第2の輝度信
    号の低域の瞬時レベルが上記第1のダイナミックレンジ
    にあるときは、上記第1の輝度信号を導出し、 上記第1及び第2の輝度信号の低域の瞬時レベルが上記
    第1のダイナミックレンジを越えるときは、少なくとも
    上記第1のダイナミックレンジを越える信号部分で上記
    第2の輝度信号を導出するようにした輝度信号形成回路
    。
JP62007078A 1987-01-14 1987-01-14 輝度信号形成回路 Pending JPS63175594A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02135996A (ja) * 1988-11-17 1990-05-24 Sony Corp 色信号処理回路
WO1990013977A1 (en) * 1989-04-28 1990-11-15 Ikegami Tsushinki Co., Ltd. Device for forming brightness signals in a color tv camera

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