DE2930400A1

DE2930400A1 - Festkoerper-farbfernsehkamera

Info

Publication number: DE2930400A1
Application number: DE19792930400
Authority: DE
Inventors: Fumio Nagumo
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1978-07-28
Filing date: 1979-07-26
Publication date: 1980-02-14
Also published as: US4236176A; AT378460B; FR2433875B1; NL7905859A; JPS5520012A; AU4914179A; DE2930400C2; JPS6251037B2; AU527688B2; GB2026815B; ATA504879A; GB2026815A; FR2433875A1; CA1136265A

Description

26. Juli 1979

SONY CORPORATION 7-35 Kitashinagawa 6-chome

Shinagawa-ku

Tokyo / JAPAN

Festkörper-Farbfernsehkamera

Die Erfindung betrifft allgemein eine Festkörper-Farbfernsehkamera und insbesondere eine derartige Farbfernsehkamera, die ein Paar von Festkörper-Abbildungseinrichtungen verwendet.

Bei einer herkömmlichen Farbfernsehkamera dieser Art werden Halbleiteelemente,beispielsweise ladungsgesteuerte Bauelemente ( CCD) und dergl_vals Bildaufnahme- bzw. - wandlereinrichtungen verwendet. Weiter gibt es eine Festkörper-Farbfernsehkamera bei der zwei CCD-Chips als Eildaufnahmeeinrichtungen verwendet werden, wobei ein CCD-Chip zur Ableitung

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eines ersten Farbsignals wie eines Grün-Farbsignals verwendet wird, während das andere CCD-Chip zur Ableitung eines zweiten und eines dritten Farbsignals wie eines Rot- und eines Blau-Farbsignals zeilenweise verwendet wird. In diesem Fall ist, wie in Fig. 1 dargestellt, ein Grün-Farbfilter 2G vor einer Bildaufnahmeeinrichtung 1G angeordnet und ist ein quergestreiftes Farbfilter 2 RB vor der anderen Bildaufnahmeeinrichtung 1 RB angeordnet, um den Zeilen sequentiell Rot- und Blau-Farbsignale zu erzeugen.

Im Fall der Betrachtung eines Zeilensprung-Abtastsystems sind die Anordnungs- oder Ausricht-Schrittweiten der Bildelemente P und des gestreiften Farbfilters 2 RB so gewählt, dass zwei Bildelemente innerhalb einer Schrittweite des Farbfilters 2 RB in Vertikalrichtung enthalten sind.

Ein Objektbild, das auf eine Bildaufnahmeeinrichtung eines

RB projiziert sein kann, ist um 1 P in Querrichtung

2 X

gegenüber einem Objektbild verschoben oder versetzt, wobei P die Ausricht-Schrittweite von Bildelementen in Horizontalrichtung ist, wobei dieses Objektbild auf die andere Bildaufnahmeeinrichtung 1G projizierbar ist. In Fig. 1 ist

die Bildaufnahmeeinrichtung 1 RB um -1 P gegenüber

2 ^x

der Bildaufnahmeeinrichtung 1G verschoben, um die obigen Ausführungen verständlicher zu machen.

Das obige Bildaufnahmesystem ist vorteilhaft zur Synthetisierung oder Zusammensetzung eines Leuchtdichte- oder Luminanzsignals. D.h., dass, da die Abtastphasen durch die Bildaufnahme - oder Abbildungseinrichtung entgegengesetzt sind, die Träger- und

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die zugeordneten Seitenbandkomponenten, die eine Verzerrung beim Synthetisieren des Luminanzsignals hervorrufen, ausgelöscht werden können.

Fig. 2 zeigt eine herkömmliche Schaltung 10 zum Synthetisieren eines Luminanzsignals, insbesondere eines Luminanzsignals Y_m„ eines hochfrequenten Bandes. In der Luminanzsignalformungs- oder - Synthetisierungsschaltung 10 gemäss Fig. 2 wird ein Anschluss 3 G mit einem Grün-Signal G versorgt, das durch die Bildaufnahmeeinrichtung 1 G vorgesehen ist, und wird ein Anschluss 3 R3 zeilensequentiell mit Rot- und Blau-Signalen R bzw. B versorgt, die von der Bildaufnahmeeinrichtung 1 RB zugeführt ist. Um Gleichzeitigkeit von Rot- und Blau-Signalen R, B zu erreichen, ist eine Verzögerungsleitung 4 einer Horizontal-Abtastperiode (1H) vorgesehen. Die verzögerten Rot- und Blau-Signale, die unverzögerten Rot- und Blau-Signale und das Grün-Signal werden einem Addierer 5 zugeführt zur Erzeugung eines Luminanzsignals Y„ in einem breiten Frequenzband. Dieses Luminanzsignal Y_n. wird einem Bandpassfilter 7

zur Begrenzung des Frequenzbandes zugeführt. Bei diesem Beispiel wird ein Luminanzsignal Y„_H eines hohen Frequenzbandes wie 0,7 - 4,5 MHz von dem Bandpassfilter 7 erhalten. Das Signal im niederen Frequenzband des Luminanzsignals Y„ wird durch eine getrennte Schaltung vorgesehen, um so die Beziehung für das Luminanzsignal im NTSC-System zu erfüllen. In diesem Beispiel bilden der Addierer 5 und die Verzögerungsleitung 4 um 1 H ein Kammfilter 6 A.

Es sei nun angenommen, dass ein Blau-Signal B ,. von der ( η + 1 ) - ten Zeile erhalten wird. Wenn das Rot- und das

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Blau-Signal R, B um die Hälfte über Variabelwiderstande 8 A bzw. 8 B gedämpft sind, ergibt sich das Luminanzsignal ^YWn + 1 ^der ( ^{n + 1} ) -ten Zeile zu:

Da die Bildaufnahmeeinrichtungen 1G und 1 RB räumlich um -= P gegenüber dem projizierten Bild versetzt sind, ist der Abtasträger des Grün-Signals G in Gegenphase zu dem der Rot- und Blau-Signale R, B. Wenn ein aufzunehmendes Objekt einen Eingangspegel von G= ■=· _ ( R + B ) besitzt, wie ein Schwarz-Weiss-Bild, werden daher die Seitenbandkomponenten des Grün-Signals G und der Rot- und Blau-Signale R, B gegeneinander ausgelöscht, weshalb keine Seitenbandkomponenten in dem Basisband insbesondere bei hochbandigen Komponenten des Luminanzsignals Y_w verbleiben. Daher kann die umgefaltete bzw. gefaltete Verzerrung entfernt werden.

Weiter kann selbst dann, wenn das aufzunehmende Objekt kein Schwarz-Weiss-Objekt ist, das Rauschen in einem wiedergegebenen Bild aufgrund des Faltungsfehlers ziemlich stark unterdrückt werden.

Im Fall der Verwendung der Schaltung 10 gemäss Fig. 2 werden die Seitenbandkomponenten etwas ausgelöscht, wenn ein Objekt ein Muster besitzt, das sich in Vertikalrichtung ändert, während keine Seitenbandkomponenten ausgelöscht bzw. unterdrückt werden, wenn ein Objekt ein Muster enthält, das sich in Schrägrichtung ändert, weshalb eine Faltungsverzerrung erzeugt wird. Dies beruht auf der Differenz

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zwischen der Übertragungscharakteristik für das Grün-Signal G ( vergl. Kurve L₁ in Fig. 3A ) und der übertragungscharkateristik für das Rot- und Blau-Signal R, B ( vergl. Kurve L_ in Fig. 3A ).

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Signalverarbeitungsschaltung anzugeben, die bei einer neuartigen Farbfernsehkamera verwendbar ist.

Ein wesentliches Merkmal der Erfindung liegt in einer derartigen Schaltung, die ein Luminanzsignal auf der Grundlage der Ausgangssignale von zwei Chips synthetisiert.

Gemäss der Erfindung werden die Seitenbandkomponenten, die durch das Abtasten eines Objektbildes mit BiIdelementen verursacht werden, gegeneinander ausgelöscht, weshalb Basisbandkomponenten in einem relativ hohen Frequenzband als Luminanzsignal verwendet werden können.

Durch die Erfindung werden die Übertragungscharakteristiken für die jeweiligen Farbsignale,aus denen ein Luminanzsignal synthetisiert wird,in Koinzidenz bzw. in Übereinstimmung gebracht, um zu erreichen, dass die Seitenbandkomponenten selbst bei einem Objektbild ausgelöscht werden, das in Vertikalrichtung verändert werden kann.

Bei der Erfindung wird ein Kammfilter verwendet, um die Übertragungscharakteristiken für das Grün-Farbsignal in Koinzidenz mit den Übertragungscharakteristiken der

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zeilensequentiellen Rot- und Blau-Farbsignale zu bringen.

Das unter der obigen Auslöschbedingung synthetisierte Signal unterscheidet sich von dem beispielsweise im NTSC-System erforderlichen Luminanzsignal. Folglich ist die niederfequente Bandkomponente eines Luminanzsignals.das durch die Erfindung vorgesehen wird, ein Signal mit einem für das NTSC-System erforderlichen Mischverhältnis-

Die Erfindung gibt also ein neuartiges Luminanzsignal-

bei

Ableitungssystem ab, das zur Verwendung exner Festkörper-Farbfernsehkamera mit zwei Chips ( wie CCn-Chips } geeignet ist. Sie wendet sich an solche Farbfernsehkamerasysteme, die zwei Chips verwenden, von denen ein Chip ein Grün-Farbfilter und das andere Chip ein quergestreiftes Farbfilter für die blaue und die rote Farbe aufweisen. Bei einem derartigen Farbfernsehkamerasystem sind zwei Chips in ihrer Lage um die Hälfte der Ausricht-Schrittweite der Bildelemente gegenüber einem Objektbild versetzt.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten AusfUhrungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Ansicht der Beziehung zwischen Bildaufnahmeeinrichtungen und Farbfiltern einer Festkörper-Farbfernsehkamera, bei der die Erfindung anwendbar ist,

Fig. 2 ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels einer herkömmlichen Luminanzsignal-Synthetisierungs— schaltung.

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Fig. 3A und 3B Darstellungen der Übertragungscharakteristiken eines Aufnahmesystems in vertikaler Richtung zur Erläuterung der Unterschiede zwischen einem herkömmlichen und einem erfindungsgemässen System,

Fig. 4 ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels der Luminanzsignal-Synthetisierungsschaltung gemäss der Erfindung,

Fig. 5 ein Schaltbild eines anderen Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 6 ein Schaltbild einer Ausführungsform des Ausführungsbeispiels gemäss Fig. 5,

Fig. 7 ein Blockschaltbild einer CCD-Farbfernsehkamera mit zwei Chips, bei der die Erfindung verwendet ist.

Da sich die Erfindung auf ein Luminanzsignal-Synthetisierungssystem bezieht, ist ein Beispiel dieses Systems im wesentlichen in Fig. 4 dargestellt. Wie erläutert und auch in Fig. 4 dargestellt enthält ein Farbfernsehkamerasystem gemäss der Erfindung zwei CCD-Bildaufnahme- oder - Abbildungseinrichtungen 1G und 1 RB mit Farbfiltern 2G bzw. 2 RB. D.h., dass die Abbildungseinrichtung IG für die grüne Farbe das Grün-Farbfilter ,2G besitzt und das die Abbildungseinrichtung 1 RB für rote und blaue Farbe das Rot/Blau-Farbfilter 2 RB besitzt, das aus roten und blauen Farbfilterstreifen besteht, die abwechselnd in Vertikalrichtung angeordnet sind, wie das in Fig. 1 dargestellt ist.

Ein Objektbild O ist auf die jeweiligen Abbildungseinrichtungen 1G und 1 RB mittels einer Linse L über einen Halbspiegel HM fokussiert. In diesem Fall sind die

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fokussierten Objektbilder 0 auf den Abbildungseinrichtungen

1G und 1 RB in ihrer Lage um -1 P versetzt, wobei P die

2 X X

Ausricht-Schrittweite der Bildelemente der Abbildungseinrichtungen in Horizontalrichtung ist.

Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist lediglich die Luminanzsignal-Synthetisierungsschaltung 10 dargestellt, wobei durch die Erfindung ein Kammfilter 6B angegeben ist, um das Grün-Farbsignal G mit einer Übertragungscharakteristik zu versehen, die gleich der der Rot- und Blau-Farbsignale R und B ist. Wenn das Kammfilter 6A die Farbsignale von benachbarten zwei Zeilen bei der Synthetisierung eines Luminanzsignals verwendet, verwendet auch das Kammfilter 6B die Farbsignale von zwei Zeilen.Daher besteht das Kammfilter 6B aus einer Verzögerungsleitung 4B um ein Horizontalabtastintervall 1H und einem Addierer 5B. Das Kammfilter 6B enthält auch verstellbare bzw.Variabelwiderstände 8C und 8D zum Einstellen des Pegels der Farbsignale. Die Ausgangssignale von den Addierern 5A und 5B der Kammfilter 6A und 6B werden einem Addierer 5C zugeführt.

Das Luminanzsignal Y„ vom Addierer 5C der Schaltung 10 ergibt sich zu:

^YWn + 1 =~rf^{( G}n ^{+ G}n + 1> ⁺ <^Rn ^{+ B}n

Im Folgenden wir die Ausgleichsbedingung bezüglich der Übertragungscharakteristiken, die zueinander in Koinzidenz sind, im Vergleich zum herkömmlichen System erläutert.

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Es wird ein Objektbild O mit einem Querstreifenmuster berücksichtigt. Eingangssignale R (u, v,), G (u, v) und B (u, ν) , wobei u und ν Winkelfrequenzen des Objektbildes in horizontaler und vertikaler Richtung sind, ergeben sich zu:

R (u, v) = r cos ( ux + vy ) G (u, v) = g cos ( ux + vy ) B (u, v) = b cos ( ux + vy )

wobei r, g und b die jeweiligen Eingangspegel sind. Diese Eingangssignale R (u, v) bis B (u, v) werden abgetastet und dann von den jeweiligen Bildaufnahmeeinrichtungen 1G bzw. 1 RB abgeleitet.

Mit der Frequenz-Übertragungsfunktion Hy ergibt sich das Luminanzsignal Y_w beim herkömmlichen System zu:

Wenn daher die obigen abgetasteten Ausganqpsignale jeweils in die Gleichung (4) eingesetzt werden, ergibt sich folgende Gleichung:

⁼ T" L t^g

^YW ⁼ T" L t^g "*4 (r + b) ^ cos (ux + vy)

-T^- (r + b) S cos j ( — u) χ - vy J

Hy , , . I / / 2r _x

- g + -f- (r + b) r cos ■} ( = u) χ + ν

wobei lediglich die Seitenbandkomponenten erster Ordnung dargestellt sind .

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Im Fall eines Objektbildes O mit vertikalem Streifenmuster ergeben sich,da ν = 0 und Hy = 2, wobei Hy durch Hy = 1 + exp ( - j ν P_y) gegeben ist, die Seitenbandkomponenten Ss zu :

-1— h\ - ¹

Daher wird ein Ausgleich erreicht durch g = -j (r + b ) , wobei die Seitenbandkomponenten ausgelöscht sind.

Jedoch verbleiben im Fall eines Objektbildes 0 mit einem anderen Muster als dem vertikalen Streifenmuster, selbst wenn g = ■=■ (r + b), da ν 4 0 die Seitenbandkomponenten Ss und ergeben sich zu:

Ss = \ Hy - 1 = -1 fexp (- j ν P ) - 1j / 0 (7).

Folglich werden die Seitenbandkomponenten nicht ausgelöscht, weshalb sich eine Faltungsverzerrung ergibt.

Dagegen ergibt sich bei der Erfindung das Luminanzsignal Y„ aus der Gleichung (2) zu:

Y_w = \ Hy £ G + ( R + B )] (8).

Daher ergeben sich die Seitenbandkomponenten Ss zu:

Ss = \ Hy j - g + (r + b ) j (9).

Wenn daher die Pegelbeziehung g = -j (r + b ) erfüllt ist, wird der Ausgleich erreicht, selbst wenn ν 4 0, weshalb die Seitenbandkomponenten ausgelöscht werden können.

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Gemäss der Erfindung werden die Übertragungskennlxnien bzw. - Charakteristiken des Grün-Signals in Vertikalrichtung, die zum Synthetisieren des Luminanzsignals verwendet werden, im wesentlichen gleich, wie das durch eine Kurve L- bzw. eine Strichlinienkurve L₁ ind Fig. 3B dargestellt ist.

Fig. 5 zeigt ein Schaltbild eines anderen Ausführungsbeispiels der Erfindung, bei dem die Ausgangssignale von drei Zeilen zur Erzeugung des Luminanzsignals Y„ verwendet werden. In diesem Fall wird das Luminanzsignal Y„ mit der Pegelbeziehung zwischen den Farbsignalen synthetisiert, wie das in der Figur angegeben ist.

In Fig. 5 sind 1H- Verzögerungsleitungen 4A bis 4D und verstellbare bzw. Variabelwiderstände 8A bis 8F zum Einstellen der Signalpegel vorgesehen.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 5 erzeugen die Kammfilter 6B und 6A die folgenden jeweiligen Ausgangssignale:

^Gn	+	G η	—	1	+	G η -	2,
8			4			8
R_n	+	B η		1	+	^Rn -	2.

Folglich ergibt sich das Luminanzsignal Y„ vom Addierer 5C zu:

_v _ R + G_ + R ~ + G„ ο 4. G„ ₁ + B

Y_T7 = η η η - 2 η— 2+ n-1 η—

w

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₅ _ 2930A00

Die Schaltung gemäss Fig. 5 kann in der in Fig. 6 dargestellten Weise vereinfacht werden. In Fig. 6 sind IH-Verzögerungsleitungen 4A und 4B vorgesehen, derart, dass die Schaltungsanordnung gemäss Fig. 6 in ähnlicher Weise wie die gemäss Fig. 5 arbeiten kann. Weiter ist in Fig. 6 ein Addierer 5D vorgesehen, der die Farbsignale G, R und B addiert und die addierten Signale der Verzögerungsleitung 4A und dem Addierer 5A über den entsprechenden Variabelwiderstand zuführt.

Im Folgenden wird ein Beispiel einer Festkörper-Farbfernsehkamera, bei der die Erfindung angewendet ist, mit Bezug auf Fig. 7 erläutert.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 7 werden die Bildaufnahmeeinrichtungen 1G und 1 RB mit einem Taktimpuls Pc versorgt, der von einem Taktgenerator 11 erzeugt wird. In diesem Fall muss, wenn ein Bildaufnahmeverfahren verwendet wird, bei dem die Bildaufnahmeeinrichtungen um -^ Bildelement verschoben sind, sowohl die räumliche als auch die zeitliche Verschiebung der Bildaufnahmeeinrichtungen verwendet werden. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 7 werden die jeweiligen Bildaufnehmeeinrichtungen aus CCD-Chips mit gleicher Phase angesteuert, wobei jedoch eine vorgegebene Zeitdifferenz (W- Phase) an dem Signalverarbeitungssystem der rückwärtigen Stufe erreicht ist, wobei die T -Phase bedeutet, dass eine Phasenverschiebung um die -~ Abtastperiode gegenüber dem Abtastimpuls vorhanden ist, und wobei die O-Phase bedeutet, dass die Phase in Koinzidenz ist. Das von der Bildaufnahmeeinrichtung 1G abgeleitete Grün-Signal G wird durch einen

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— 10 —

Abtastspeicher 12G wellengeformt und dann über einen Verstärkungsregler-Verstärker 13G und eine Klemmschaltung 14G an eine Verarbeitungsschaltung 15G angelegt, die die Verarbeitungsbehandlung durchführt, wie eine ^"-Korrektur.

Die Rot- und Blau-Signale R und B, die von der anderen Bildaufnahmeeinrichtung 1 RB abgeleitet sind, werden ähnlich verarbeitet. In diesem Fall sind die Verstärkungsregel-Verstärker in dem Signalsystem für das Einstellen des Weissausgleichs vorgesehen, so dass sie unabhängig eingestellt sind. Daher sind zwei Verstärker 13R und 13B an der rückwärtigen Stufe eines Abtastspeichers 12RB vorgesehen, der das Ausgangssignal von der Bildaufnahmeeinrichtung 1 RB empfängt, wobei verstärkungsfaktorgeregelte Signale Ry₁ und B , die durch eine Weissausgleich-Steuerschaltung 16 erzeugt werden, an den Verstärker 13R bzw. den Verstärker 13B angelegt werden. Die Steuersignale By₁ und B_w werden von Differenzsignalen C_R__G und C zwischen den Farbsignalen R und G und den Farbsignalen B und G abgeleitet, wie das weiter unten erläutert wird.

Die zeilensequentiellen Signale des Rot- und des Blau-Signals R, B.deren Weissausgleich eingestellt ist, werden über Klemmschaltungen 14R und 14B einer Schalteinrichtung zugeführt zur Umsetzung in ein zeilensequentielles Signal, das lediglich aus Rot- und Blau-Signalen R und B besteht, die bezüglich des Weissausgleichs eingestellt sind. Die zeilensequentiellen Signale von der Schalteinrichtung 17 werden über einenPufferverstärker 18 einer Verarbeitungs-

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schaltung 15RB zugeführt, die für die Rot- und Blau-Signale R und B gemeinsam ist.

Die jeweiligen Farbsignale G, R und B, die verarbeitet werden, werden Abtastspeichern 19G bzw. 19RB zur Zeitachseeinstellung zugeführt. D.h., die Zeitdifferenz, die für das Bildaufnahmeverfahren mit einer Verschiebung um ·=· Bildelement erforderlich ist, wird bei dieser Signalverarbeitung erreicht. Zu diesem

Zweck haben Abtastimpulse P^,., und P^₁₃₀, die an die AbtaStl-la L.KÜ

speicher 19G und 19RB von den Abtastspeichern 12RB und dem Taktgenerator 11 angelegt sind, eine Phasendifferenz von W entsprechend der Hälfte der Abtastperiode. Weiter absorbieren deshalb die Abtastspeicher 19G und 19RB die Zeitschwankungen der jeweiligen Signalsysteme und erzeugen Ausgangssignale der Phasendifferenz T , was durch Einstellen der Phase des Impulses P^_10n erfolgt.

Wie erläutert, wird gemäss der Erfindung die Hochfrequenzbandkomponente Y_WH des Luminanzsignals durch Verwendung des um 1H vorhergehenden Signals erzeugt, d.h., von Signalen zweier benachbarter Zeilen, während die Farbsignale durch Verwendung der Signale von drei Zeilen erzeugt werden. Deshalb ist eine Verzögerungsschaltung 20 vorgesehen. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird ein Verzögerungselement einer CCD verwendet, um eine Verzögerungszeit von 1H zu erreichen. Verzögerungselemente 4BC und 4EC sind kaskadengeschaltet, und Abtastspeicher 21A und 21B zur Wellenformung sind mit den Ausgangsanschlüssen der jeweiligen Verzögerungselemente 4BC bzw. 4BC verbunden.

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Io —

Von einem Abtastspeicher 21A wird das Grün-Signal um 1H verzögert, als Signal G1 erhalten, während von dem anderen Abtastspeicher 21B das um 2H verzögerte Grün-Signal Signal G2 erhalten wird.

Für das andere Signalsystem ist eine ähnliche Schaltung vorgesehen. D.h., ein Paar kaskadengeschalteter Verzögerungselemente 4AC und 4FC, und Abtastspeicher 21C und 21D zur Wellenformung sind mit den Ausgangsanschlüssen der Verzögerungselemente 4AC bzw. 4FC verbunden. Daher wird von einem Abtastspeicher 21C das um 1H verzögerte zeilensequentielle Signal, das Signal R1/B1, erhalten, während von dem anderen Abtastspeicher 21D das um 2H verzögerte zeilensequentielle Signal, das Signal R2/B2, erhalten wird.

Ein Taktimpuls zum Ansteuern der jeweiligen Verzögerungselemente 4AC, 4BC, 4EC und 4FC wird von einer Ansteuerschaltung 22 erzeugt, die beim dargestellten Ausführungsbeispiel 2-phasige Taktimpulse besitzt und die durch das Taktsignal vom Taktsignalgenerator 11 angesteuert ist. Da die Phasendifferenz T zwischen dem Grün-Signal G und dem Rot- und Blau-Signal R, B aufrecht erhalten werden muss, wird diese Phasendifferenz gegeben, wenn die Verzögerungselemente 4AC, 4BC, 4EC und 4FC und die Abtastspeicher 21A - 21D angesteuert werden. Die Abtastspeicher 21A - 21D haben zusätzlich Wellenformungsfunktion, um die Synchronisation der Abtast-Zeitsteuerung für die Abtastspeicher 19G und 19RB zu bewirken und um die Frequenzcharakteristiken in Koinzidenz zu bringen. Weiter sind

die in Fig. 7 Pufferverstärker 23A - 23D mit den Ausgangs-

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anschlüssen der Abtastspeicher 21A - 21D, sowie Pufferverstärker 25 und 26, die mit den Ausgangsanschlüssen der Abtastspeicher 19G bzw. 19RB verbunden sind, vorgesehen.

Zur Erzeugung der Differenz signale C₀ _n und C_n _, aus

I\ — \3 Γ? —V3

den jeweiligen Farbsignalen GO, G1, G2, R0/b0,r1/B1 und R2/B2 werden letztere einer Farbsignalformerschaltung 30 zugeführt. Die um 1H verzögerten Farbsignale G1 und R1/B1 werden entsprechend Eingangsanschlüssen eines Operationsverstärkers 31 zur Matrizierung zugeführt. Daher erzeugt dieser Operationsverstärker in der 2n-ten Zeile und der (2n + 1)-ten Zeile folgende Differenzsignale:

^B2n - 1 - ^G2n - 1> ⁽¹° >/

^R2n " ^G2n ) (11).

In ähnlicher Weise werden die um 2H verzögerten Farbsignale G2 und R2/B2 und die unverzögerten Farbsignale GO und R0/B0 entsprechend Eingangsanschlüssen eines Operationsverstärker 32 zur Matrizierung zugeführt. Daher erzeugt dieser Operationsverstärker 32 in der 2n-ten Zeile und der (2n + 1)-ten Zeile folgende Differenzsignale:

^R2n ^{+ R}2n-2 ^G2n ^{+ G}2n-2 ( 12

^B2n+1 ^{+ B}2n-1 ^G2n+1 ^{+ G}2n-1 ( 13

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— ZU —

Die Ausgangssignale von den Operationsverstärkern 31 und 32 werden einer Schalteinrichtung 33 zugeführt, die dann an einem Ausgangsanschluss aufgrund der Signale gemäss den Gleichungen (11) und (12) das Differenzsignal des Rot-Signals R bzw. das Signal C_n _n und an dem anderen Ausgangsanschluss aufgrund der Signale gemäss den Gleichungen (10) und (13) das Differenzsignal des Blau-Signals B bzw. das Signal C_ _ erzeugt.

Die Differenzsignale C_n _. und C_ „ werden mittels Verstärker 35A - 35D und Tiefpassfiltern 36A und 36B geeignet verarbeitet und dann als Trägerfarbsignale moduliert.

Da die Luminanzsignal-Synthetisierungsschaltung 10 anhand Fig. 4 erläutert worden ist, erfolgt hier keine neuerliche ausführliche Erläuterung. Jedoch entsprechen die Verzögerungsleitungen bzw. -Glieder 4A und 4B gemäss Fig. 4 den Verzögerungselementen 4AC bzw. 4BC aus CCD-Chips der Verzögerungsschaltung 20 gemäss Fig. 7. In gleicher Weise ist der Addierer in Fig. 7 aus Widerständen 10A- 1OD gebildet. Die jeweiligen Farbsignale werden dadurch addiert und dann einem invertierenden Verstärker 49 zugeführt, der ein phaseninvertiertes Luminanzsignal -Y-. erzeugt. Dieses Signal -Y_. enthält Frequenzkomponenten von niedrigen bis zu hohen Frequenzbändern und ist dabei ein Luminanzsigna^ dessen Seitenbandkomponenten ausgelöscht bzw. unterdrückt sind.

Π 3 0 0 0 7 / 0 7 9 4

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Da jedoch die Niederfrequenzbandkomponente in dem schliesslich erhaltenen Luminanzsignal eine solche Signalkomponente ist, die die Beziehung bzw. Bedingung des NTSC-Systems erfüllt, wie das oben erläutert wurde, wird die Niederfrequenzbandkomponente des Signals -Y_w später entfernt.

Ein Niederfrequenzband-Luminanzsignal Y , das in dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 7 verwendet wird, wird in folgender Weise erreicht. Die Pegel der Differenzsignale C_. _ und C_n „ werden nämlich durch einen Variabex-

K^-Lj rs—Ij

widerstand 37 in geeigneter Weise eingestellt und dann über einen Verstärker 43 einer Mischschaltung 40 zugeführt, der das um 1H verzögerte Grün-Signal G1 zugeführt ist. Das gemischte Ausgangssignal von der Mischschaltung 40 wird über einen Verstärker 44 einem Tiefpassfilter 41 zugeführt. Von diesem Tiefpassfilter 41 wird das Niederfrequenzbandsignal Y_QL abgeleitet, das die Pegelbeziehung des NTSC-Systems erfüllt.

Der Variabelwiderstand 37 und die Mischschaltung 40 führen nämlich folgenden Betrieb bzw. folgende Berechnung durch:

Y₀ = G1 + 0,3 C_R__G + 0,11 C_B__G ( 14 ).

Demgemäss wird in der 2n-ten Zeile die folgende Berechnung durchgeführt:

V	- Γ*	/	^R2n	⁺	^R2n-2	^G2n	⁺	^G2n-2
	" ^G2n-1	ι \ ^(B2n-1	- G	2 2n	j		2 1

4 a ).

η 30007/0794

_ ₂₂ _ 2930A00

Da ( G₀ +G₀ _ )/2 dem Grün-Signal G₀ _Λ in der zn zn—2 zn—1

(2n-1)- ten Zeile entspricht, kann obige Gleichung geschrieben werden gemäss:

Y₀ - 0,59 G_2n., ₊ 0,3 ( 0,11 B₂

0,3

In der (2n+1)-ten Zeile wird dafür erreicht:

Y₀ = 0,59 G_2n + 0,30 Rn + 0,11 ( ?2±1)

0 Ii ir ^G2n+1 ^{+ G}2n-1 ( 16 ).

0,11 (G_2n - -₂ )

In der Gleichung (15) werden als Signal Y„ in der 2n-ten Zeile die Grün- und Blau-Signale G„ _. und B„ _. in der ( 2n-1)-ten Zeile und das Mittelwertsignal (R₂ + ^R2n-2^² der Rot-Signale R₂ und R der 2n-ten und der (2n-2)-ten Zeilen verwendet. Folglich wird, wenn das Luminanzsignal lediglich aus den obigen Farbsignalen synthetisiert wird,

die Auflösung durch die Mittelwert-Interpolation verschlechtert. Wie sich jedoch aus der Gleichung (15) ergibt, enthält das Signal Y_ die Grün-Signale G„ __ bis G₂ zusätzlich zu den obigen Farbsignalen, so dass die Verschlechterung der Auflösung durch das Vorhandensein der Grün-Signale und Aperturkorrektureffekts, der später erläutert werden wird, vermieden wird.

Das Hochfrequenzband-Luminanzsignal Y„„ wird von dem Signal Y_w abgeleitet, das durch die Luminanzsignal-Synthetisierungsschaltung 10 erzeugt wird. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäss

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293(HOQ

Fig. 7 wird das Tiefpassfilter 41 wieder verwendet, um das Signal Y_T1„ von dem Signal Y.. abzuleiten. Das

nil W

Tiefpassfilter 41 und ein Operationsverstärker 42 bilden nämlich eine Schaltung zum Herausführen des Signals Y™ aus dem Signal Y_w· Das Niederfrequenzsignal Y₁₇ im Signal Y_r wird durch das Tiefpassfilter 41 herausgeführt. Wenn daher dieses Signal Y„ und das invertierte Signal des Signals Y„ dem Verstärker 42 zugeführt werden, wird von dem Verstärker 42 das Hochfrequenzband-Luminanzsignal Y_WH erhalten. Schliesslich wird das Luminanzsignal Y, das aus dem Niederfrequenzband-Signal Y₁^₇. , das von dem Signal Y_n erzeugt ist, und aus dem Hochfrequenz-Signal Υ_ΜΗ, das von dem Signal Y„ herausgeführt ist, erzeugt, wobei ein Farbvideosignalgemisch durch das Luminanzsignal Y und die Differenzsignale C₀ „ und C_n _ abgeleitet wird.

In Fig. 7 sind ein Verstärker 45 und eine Aperturkorrekturschaltung 46, sowie ein Verzögerungsglied 48 vorgesehen, durch die dem Verstärker 42 zugeführten Signale Y„ und Y

- Y_Wt bezüglich der Zeitsteuerung in Koinzidenz sind.

Selbstverständlich sind noch weitere Ausführungsformen der Erfindung möglich.

/Der Patentanwalt

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Claims

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SONY CORPORATION

7-35 Kitashinagawa 6-chome

Shinagawa-ku

Tokyo / JAPAN

26. JuIi 1979

ANSPRÜCHE

Farbfernsehkamera-System mit einem Paar von Festkörper-Bildfühlern, mit einer ersten Abbildungseinrichtung zur Erzeugung eines ersten Farbsignals eines Objektbildes in jeder Zeile, einer zweiten Abbildungseinrichtung zur Erzeugung eines zweiten und eines dritten Farbsignals des Objektbildes zeilenweise abwechselnd und

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einer optischen Einrichtung zum Projizieren des gleichen Objektbildes auf die jeweiligen Abbildungseinrichtungen ,
gekennzeichnet durch,

ein erstes Kammfilter ( 6 B) zur Verwendung für das erste Farbsignal,

ein zweites Kammfilter (6A) zur Verwendung bei zweitem und drittem Farbsignal und eine Signalmischschaltung ( 5 C ), um zumindest einen Teil eines Luminanzsignals zu synthetisieren durch das Mischen der Ausgangssignale von dem ersten Kammfilter (6B) und dem zweiten Kammfilter (6A).
2. Farbfernsehkamera-System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

dass das auf die eine Abbildungseinrichtung ( 1 G, 1 RB ) projizierte Objektbild ( O ) in horizontaler Richtung um die Hälfte der Ausricht-Schrittweite ( P ) der Bildelemente gegenüber dem Objektbild ( O ) versetzt ist, das auf die andere Abbildungseinrichtung ( 1 RB, 1 G ) projiziert ist.
3. Farbfernsehkamera-System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

dass das erste Kammfilter (6B) zumindest eine Verzögerungsleitung (4B) enthält, die ein Signal um ein Horizontal-Abtastintervall 1H verzögert und dass das zweite Kammfilter (6A) zumindest eine Verzögerungsleitung (4A) enthält, die ein Signal um ein Horizontal-Abstastintervall 1H verzögert.

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4. Farbfernsehkamera-System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

dass die Verzögerungsleitung gemeinsam in erstem und zweitem Kammfilter ( 6 B, 6A) dadurch verwendet ist, dass vor der Zufuhr zu den Kammfiltern ( 6 B/ 6 A ) erstes, zweites und drittes Farbsignal addiert werden.
5. Farbfernsehkamera-System nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,

dass jedes Kammfilter ( 6 B, 6A) zwei Verzögerungsleitungen ( 4 A, 4B, 4C, 4D) enthält, wobei in den jeweiligen Kammfiltern ( 6 B, 6A) nicht verzögerte, um 1 H verzögerte und um 2 H verzögerte Signale in geeigneten Verhältnissen mischbar sind.
6. Farbfernsehkamera-System nach einem der Ansprüche 2 bis 5, gekennzeichnet durch

eine Filtereinrichtung ( 30 ) die Hochfrequenzkomponenten der Ausgangssignale von erstem und zweitem Kammfilter ( 6 B, 6A) ableitet.
7. Farbfernsehkamera-System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,

dass die Filtereinrichtung ein Tiefpassfilter ( 36 A, 36B) und einen Subtrahierer enthält zum Auslöschen von Niederfrequenzkomponenten der Ausgangssignale des ersten und des zweiten Kammfilters ( 6 B, 6A).

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