JPH06217332A - 輝度信号生成装置 - Google Patents

輝度信号生成装置

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JPH06217332A
JPH06217332A JP5006897A JP689793A JPH06217332A JP H06217332 A JPH06217332 A JP H06217332A JP 5006897 A JP5006897 A JP 5006897A JP 689793 A JP689793 A JP 689793A JP H06217332 A JPH06217332 A JP H06217332A
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JP
Japan
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signal
luminance signal
interpolation
ccd
frequency
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JP5006897A
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English (en)
Inventor
Yoshiyuki Sekine
義之 関根
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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  • Processing Of Color Television Signals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 4枚のCCD素子からの出力信号の内、低域
及び高域輝度成分を取り出し、取り出した低域及び高域
輝度成分を混合して1つの輝度信号として出力すること
で、従来使用されてきたCCD素子と同じ画素数のCC
D素子を使用しているのにもかかわらず、高精細度の画
像を得ることができ、多くの画素で構成したCCD素子
の4倍程の高精細度画像を得ることもできるようにす
る。 【構成】 複数のCCD素子3、4a、4b及び5から
の出力信号の内、低域及び高域輝度成分を取り出し、取
り出した複数の低域及び高域輝度成分を混合して1つの
輝度信号として出力する構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば4板式のカラー
ビデオカメラ等に適用して好適な輝度信号生成装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来、CCD素子を1枚或いは複数枚使
用して被写体を撮像して映像信号として取り出すビデオ
カメラは一般、業務用を問わず広く使用されている。
【0003】特に3板式(CCD素子を3枚使用した)
のビデオカメラにおいては、色分解プリズムを用いて被
写体からの光を赤(R)、緑(G)、青(B)に分解
し、分解して得た赤、緑、青の成分の光を3枚のCCD
素子で夫々光電変換して映像信号(原色信号)として取
り出し、3つの映像信号に対して様々な信号処理を施し
て輝度信号及び色差信号R−Y、B−Yを得、これらの
信号をコンポジット、或いはコンポーネント映像信号と
して出力することにより、1枚、或いは2枚のCCD素
子を用いたビデオカメラよりも再現性の高い良好な映像
信号を得ることができる。
【0004】この3板式のビデオカメラの解像度は1枚
或いは2枚のCCD素子を用いたビデオカメラと同じで
あり、例えばポストテレビジョンとして期待されている
高精細度テレビジョン、すなわち、ハイビジョン等のよ
うに、NTSC方式で標準とされている解像度よりも更
に高い解像度を得るためには、従来においては2つの方
法を取らざるを得なかった。
【0005】即ち、1つの方法は、単位面積あたりの画
素数を増やすことであり、もう1つの方法はCCD素子
の面積を大きくすることによって、CCD素子を多数の
画素で構成しようとするものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した単
位面積あたりの画素数を増加する方法は、非常に難しい
超微細加工処理を伴うと共に、歩留まりが非常に悪くな
る。
【0007】また、CCD素子の面積を大きくすること
によって、CCD素子を多数の画素で構成する方法は、
歩留まりを悪化させると共に、消費電力を増大させ、更
にこのような大きなCCD素子を登載させるようにビデ
オカメラを設計した場合、当然、現在の主流となってい
る小型、軽量の流れに逆らうかの如く、大型で重いビデ
オカメラとなってしまう。
【0008】また、上述した両方法による多画素化に伴
って、水平転送効率の悪化や転送スピードの上昇に伴う
消費電力の増大等の不都合が生じる。
【0009】本発明はかかる点に鑑みてなされたもの
で、ビデオカメラを小型、軽量化できると共に、1つの
CCD素子の物理的画素数を増加させることなく、少な
くとも同一画素数のCCD素子を用いて少なくとも従来
の解像度の4倍以上の解像度の映像信号を得ることので
きる輝度信号生成装置を提案しようとするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、複数の撮像素
子からの出力信号の内、輝度成分のみを取り出し、取り
出した複数の輝度成分を混合して1つの輝度信号として
出力するようにしたものである。
【0011】また本発明は、赤用の撮像素子3と、少な
くとも2つの緑用の撮像素子4a、4bと、青用の撮像
素子5と、これら少なくとも4つの撮像素子3、4a、
4b、5からの出力信号を補間する補間手段12、13
a、13b、14と、この補間手段12、13a、13
b、14からの出力に基いて低域輝度信号を生成する低
域輝度信号生成手段18と、少なくとも4つの撮像素子
3、4a、4b、5からの出力信号及び補間手段12、
13a、13b、14からの補間信号とに基いて高域輝
度信号を生成する高域輝度信号生成手段19と、低域輝
度信号生成手段18及び高域輝度信号生成手段19から
の低域輝度信号及び高域輝度信号とに基いて輝度信号を
生成する輝度信号生成手段20とを有するものである。
【0012】更に本発明は上述において、輝度信号生成
手段20が生成する輝度信号を、0.5G(緑)+0.
25R(赤)+0.25B(青)の演算によって得るよ
うにしたものである。
【0013】更に本発明は上述において、低域輝度信号
生成手段18が生成する低域輝度信号を、0.59G
(緑)+0.3R(赤)+0.11B(青)の演算によ
って得るようにしたものである。
【0014】更に本発明は上述において、補間手段1
2、13a、13b、14からの補間信号に基いて色差
信号R−Y及びB−Yを生成する色差信号生成手段15
を備えたものである。
【0015】
【作用】上述せる本発明の構成によれば、複数の撮像素
子からの出力信号の内、輝度成分のみを取り出し、取り
出した複数の輝度成分を混合して1つの輝度信号として
出力する。
【0016】また上述せる本発明の構成によれば、赤用
の撮像素子3と、少なくとも2つの緑用の撮像素子4
a、4bと、青用の撮像素子5とからの出力信号を補間
する補間手段12、13a、13b、14からの出力に
基いて低域輝度信号を低域輝度信号生成手段18で生成
し、少なくとも4つの撮像素子3、4a、4b、5から
の出力信号及び補間手段12、13a、13b、14か
らの補間信号とに基いて高域輝度信号を高域輝度信号生
成手段19で生成し、低域輝度信号生成手段18及び高
域輝度信号生成手段19からの低域輝度信号及び高域輝
度信号とに基いて輝度信号を輝度信号生成手段20で生
成する。
【0017】更に上述において本発明の構成によれば、
輝度信号生成手段20が生成する輝度信号を、0.5G
(緑)+0.25R(赤)+0.25B(青)の演算に
よって得る。
【0018】更に上述において本発明の構成によれば、
低域輝度信号生成手段18が生成する低域輝度信号を、
0.59G(緑)+0.3R(赤)+0.11B(青)
の演算によって得る。
【0019】更に上述において本発明の構成によれば、
補間手段12、13a、13b、14からの補間信号に
基いて色差信号生成手段15で色差信号R−Y及びB−
Yを生成する。
【0020】
【実施例】以下に、図1を参照して本発明輝度信号生成
装置を撮像素子としてCCD素子を用いたビデオカメラ
に適用した一実施例について詳細に説明する。
【0021】この図1において、1は図示しない被写体
からの光を集光する光学系で、この光学系1で集光され
た被写体からの光は色分解プリズム2に入射される。こ
の色分解プリズム2に入射された光、即ち、赤(R)、
緑(G)、青(B)の成分の光は、夫々この色分解プリ
ズム(例えばダイクロイックミラー)2によって色分解
され、図中一点鎖線の矢印で示すように反射及び透過を
繰り返した後に対応するCCD素子3(赤用)、CCD
素子4a(緑用)、CCD素子4b(緑用)及びCCD
素子5(青用)に夫々入射される。
【0022】ここで注目すべきこととして、図に示すよ
うに、色分解プリズム2で赤及び青成分の光を分離した
残りの緑の成分を更に2つの緑成分の光に分割し、これ
ら2つの緑成分に分割した光を2つの緑用CCD素子4
a及び4bで受光することである。
【0023】即ち、色分解プリズム2の面では先ず赤の
成分の光が反射されてCCD素子3に入射し、残りの緑
及び青の成分の光の内、青の成分の光が次の面で反射さ
れてCCD素子5に入射する。そして残りの緑の成分の
光は更に次の面(例えばハーフミラーとなっている)で
50%ずつ反射光と直進光に分けられ、各々CCD素子
4a及び4bへと入射する。
【0024】ここで、CCD素子3、4a及び5の入射
面に結像される光はプリズム内で2回反射したものであ
るのに対し、CCD素子4bに入射した緑の成分の光は
1回しか反射されていないので、左右が逆のいわゆるミ
ラー像である。従って、後述する信号処理回路10bの
後述するフレームメモリ29から画像データとして読み
出すときに、他の画像データの読み出し方向(水平方
向)と逆の読み出し方向(水平方向)で読み出すように
する。
【0025】また、CCD素子3、4a、4b及び5の
レジストレーションを適当にずらすことにより、等価的
に水平及び垂直の両方向に高精細度な画像を得ることが
できる。
【0026】図3にその一例を示し、ここで、CCD素
子3、4a、4b及び5の空間的位置関係について説明
する。
【0027】即ち、図3Aに示すCCD素子4a(他の
CCD素子3、4b及び5も同様である)の画素Ga間
の水平方向のピッチをPx、垂直方向のピッチをPyと
したとき、CCD素子4aの画素の空間的位置に対して
CCD素子4bの空間的位置を垂直方向に1/2Pyず
らした位置となるように配置し(色分解プリズム2に貼
り合わせ)、CCD素子4aの画素の空間的位置に対し
てCCD素子3の空間的位置を水平方向に1/2Pxず
らした位置となるように配置し(貼り合わせ)、CCD
素子4aの画素の空間的位置に対してCCD素子5の空
間的位置を水平方向に1/2Px、垂直方向に1/2P
yずらした位置となるように配置する(貼り合わせ
る)。これによって、図3Eに示すように、各色情報を
持った画素が水平方向においては1/2Px、垂直方向
においては1/2Pyのピッチで配列することになる。
【0028】尚、CCD素子4aの画素の空間的位置に
対してCCD素子5の空間的位置を垂直方向に1/2P
yずらした位置となるように配置し(色分解プリズム2
に貼り合わせ)、CCD素子4aの画素の空間的位置に
対してCCD素子3の空間的位置を水平方向に1/2P
xずらした位置となるように配置し(貼り合わせ)、C
CD素子4aの画素の空間的位置に対してCCD素子4
bの空間的位置を水平方向に1/2Px、垂直方向に1
/2Pyずらした位置となるように配置する(貼り合わ
せる)ようにした場合は、図3Fに示すような配列とな
る(尚、図においては緑用のCCD素子4a及び4bの
画素をGa、Gbとして区別せずに示している)。
【0029】また、4枚のCCD素子3、4a、4b及
び5を用いた場合、その配列は上述の2通りのみなら
ず、CCD素子4aの画素の空間的位置に対してCCD
素子3、4b及び5の空間的位置を水平方向に1/2P
x、または垂直方向に1/2Pyずらした位置となるよ
うに配置するか(色分解プリズム2に貼り合わせる
か)、或いはCCD素子4aの画素の空間的位置に対し
てCCD素子3、4b及び5の空間的位置を水平方向に
1/2Px並びにまたは垂直方向に1/2Pyずらした
位置となるように配置するか(色分解プリズム2に貼り
合わせるか)によって、また、基準とするCCD素子を
どのCCD素子にするかによってより多くのパターンが
考えられる。本例においては、図3Eに示すパターンの
配列の場合を例にとり説明する。
【0030】CCD素子3、4a、4b及び5に夫々入
射された赤成分の光(R)、緑成分の光(G)及び青成
分の光(B)は夫々CCD素子3、4a、4b及び5に
おいて光電変換された後に図示しない転送パルス発生回
路等からの各種パルスによって映像信号(原色信号)と
して出力され、相関二重サンプリング回路(CDS)
6、7a、7b及び8に供給され、これら相関二重サン
プリング回路6、7a、7b及び8において相関二重サ
ンプリング処理された後に信号処理回路9、10a、1
0b及び11に夫々供給される。
【0031】紙面の都合上、これら信号処理回路9、1
0a、10b及び11の内部構成を図2において示し、
ここで図2を参照して信号処理回路9、10a、10b
及び11について説明する。
【0032】図2において、25は図1において相関二
重サンプリング回路6、7a、7b及び8からの各サン
プリング出力が供給される入力端子で、この入力端子2
5を介して供給されるサンプリング出力は自動利得制御
(AGC)回路26に供給され、この自動利得制御回路
26で利得制御された後にA−Dコンバータ27に供給
され、このA−Dコンバータ27においてディジタル映
像信号に変換される。
【0033】このディジタル映像信号はホワイトバラン
ス(WB)/ガンマ(γ)補正回路28に供給される。
このホワイトバランス/ガンマ補正回路28は、A−D
コンバータ27からのディジタル映像信号に対してホワ
イトバランス調整及びガンマ補正処理を施した後にフレ
ームメモリ29に供給する。
【0034】フレームメモリ29はホワイトバランス/
ガンマ補正回路28からの出力を図示しない書き込み/
読み出し回路からの書き込み信号によって記憶し、ま
た、図示しない書き込み/読み出し回路からの読み出し
信号によって記憶したデータを出力する。このフレーム
メモリ29から読み出されたデータは出力端子30を介
して図1に示した補間回路12、13a、13b及び1
4に夫々供給される。
【0035】図1に示す補間回路12、13a、13b
及び14は図2に示したフレームメモリ29から読み出
されたディジタル映像信号に対し、次のような方法で補
間処理を行う。
【0036】図1に示すCCD素子3(R)の画素の内
の4つを夫々R1、R2、R3及びR4とし、CCD素
子4a(G)の画素の内の4つを夫々Ga1、Ga2、
Ga3及びGa4とし、CCD素子4b(G)の画素の
内の4つを夫々Gb1、Gb2、Gb3及びGb4と
し、CCD素子5(B)の画素の内の4つを夫々B1、
B2、B3及びB4とした場合、図3Eに示したような
空間画素ずらしを行った場合は、図4Aに示すような空
間的配列となる。
【0037】さて、補間方法であるが、図4Bに示すよ
うに、例えばG(CCD素子4a及び4b)について
は、画素の原信号Ga1と画素の原信号Ga2の間の画
素信号、即ち、補間信号をgh1、画素の原信号Gb1
と画素の原信号Gb2の間の画素信号、即ち、補間信号
をgh2とすると、これら補間信号gh1及びgh2は
次の数1に示す式で求められる。
【0038】
【数1】 gh1=1/2(Ga1+Ga2) gh2=1/2(Gb1+Gb2)
【0039】即ち、Gの画素の補間信号は各ラインにお
いて、その両側の画素の原信号を加算平均して求める。
【0040】次に、R(CCD素子3)については、図
4Cに示すように、画素の原信号R1及びR2間の画素
信号、即ち、補間信号をrh1、画素の原信号R3及び
R4間の画素信号、即ち、補間信号をrh2、画素の原
信号R1及びR3間の画素信号、即ち、補間信号をrv
1、画素の原信号R2及びR4間の画素信号、即ち、補
間信号をrv2、補間信号rv1及びrv2間の画素信
号、即ち、補間信号rhvとすると、これら補間信号r
h1、rh2、rv1、rv2及びrhvは次の数2で
示す式で求められる。
【0041】
【数2】 rh1=1/2(R1+R2) rh2=1/2(R3+R4) rv1=1/2(R1+R3) rv2=1/2(R2+R4) rhv=1/4(R1+R2+R3+R4)
【0042】即ち、Rの画素の水平方向の補間信号rh
1及びrh2はその両側の画素の原信号の加算平均で
得、垂直方向の補間信号rv1及びrv2はその上下の
画素の原信号の加算平均で得、水平及び垂直両方向の補
間信号rhvはその上下左右の画素の原信号の加算平均
で得るようにする。
【0043】次に、B(CCD素子5)については、図
4Dに示すように、画素の原信号B1及びB2間の画素
信号、即ち、補間信号をbh1、画素の原信号B3及び
B4間の画素信号、即ち、補間信号をbh2、画素の原
信号B1及びB3間の画素信号、即ち、補間信号をbv
1、画素の原信号B2及びB4間の画素信号、即ち、補
間信号をbv2、補間信号bv1及びbv2間の画素信
号、即ち、補間信号bhvとすると、これら補間信号b
h1、bh2、bv1、bv2及びbhvは次の数3で
示す式で求められる。
【0044】
【数3】 bh1=1/2(B1+B2) bh2=1/2(B3+B4) bv1=1/2(B1+B3) bv2=1/2(B2+B4) bhv=1/4(B1+B2+B3+B4)
【0045】即ち、Bの画素の水平方向の補間信号bh
1及びbh2はその両側の画素の原信号の加算平均で
得、垂直方向の補間信号bv1及びbv2はその上下の
画素の原信号の加算平均で得、水平及び垂直両方向の補
間信号bhvはその上下左右の画素の原信号の加算平均
で得るようにする。
【0046】このような補間処理で得られた補間信号
(R、G及びB)は色処理回路15、輝度低域処理回路
18及び輝度高域処理回路19に夫々供給される。
【0047】色処理回路15は、補間回路12、13
a、13b及び14からの補間信号及び後述する低域輝
度信号YLに基いて色差信号R−YL及びB−YLを生
成し、これらを出力端子16及び17を介して図示しな
い例えばビデオカメラの他の回路等に供給する。
【0048】輝度低域処理回路18は、補間回路12、
13a、13b及び14からの補間信号に基いて低域輝
度信号YLを生成する。この低域輝度信号YLの生成は
例えば上述した補間信号を用いてR、G及びBの成分の
比率が次の数4の式で示す割合となるようR、G及びB
を混合して得る。
【0049】
【数4】YL(低域輝度信号)=0.59Gb2(緑)
+0.3rhv(赤)+0.1bh1(青)=0.59
gB2+0.3{1/4(R1+R2+R3+R4)}
+0.11{1/2(B1+B2)}
【0050】しかしながら、この低域輝度信号YLの生
成時においては補間回路12、13a、13b及び14
で生成した補間信号を用いるので解像度の向上を図るこ
とができない。
【0051】そこで、輝度高域処理回路19において
は、図4Eに示すように、解像度を向上させるための処
理を行う。
【0052】即ち、輝度高域処理回路19においては、
CCD素子4a及び4bの画素の原信号に対してCCD
素子3及び5が水平方向に180°位相がずれているの
で、次の数5に示す式によって高域輝度信号を得る。
【0053】
【数5】YH(高域輝度信号)=0.5G(緑)+0.
25R(赤)+0.25B(青)
【0054】実際には、図4Eに示すように、nライ
ン、L+1行目の補間信号を、CCD素子3の画素の原
信号R1及びR3を加算平均して得た補間信号rv1
と、CCD素子5の画素の原信号B1とを加算平均して
得た信号とし、nライン、L+3行目の補間信号を、C
CD素子3の画素の原信号R2及びR4を加算平均して
得た補間信号rv2と、CCD素子5の画素の原信号B
2とを加算平均して得た信号とし、・・・・n+3ライ
ン、L+1行目の補間信号を、CCD素子5の画素の原
信号B1及びB3を加算平均して得た補間信号bv1
と、CCD素子3の画素の原信号R1とを加算平均して
得た信号とし、n+3ライン、L+3行目の補間信号
を、CCD素子3の画素の原信号R2と、CCD素子5
の画素の原信号B2及びB3とを加算平均して得た信号
bv2とを加算平均して得た信号とし、・・・・・以下
同様に処理して得た信号とする。
【0055】そして図4Eに示すように、nライン目に
おいては、CCD素子4bの画素の原信号Gb1、補間
信号rv1とCCD素子5の画素の原信号B1との加算
平均信号、CCD素子4bの画素の原信号Gb2、補間
信号rv2とCCD素子5の画素の原信号B2との加算
平均信号、・・・・の順に切り換えて出力し、・・・・
n+3ライン目においては、CCD素子4aの画素の原
信号Ga1、補間信号bv1とCCD素子3の画素の原
信号R3との加算平均信号、CCD素子4aの画素の原
信号Ga4、補間信号bv2とCCD素子3の画素の原
信号R4との加算平均信号、・・・・の順に切り換えて
出力するようにする。
【0056】さて、以上説明したような処理によって得
られた高域輝度信号YH及び上述した低域輝度信号YL
は輝度処理回路20に供給される。この輝度処理回路2
0は輝度低域処理回路18からの低域輝度信号YL及び
輝度高域処理回路19からの高域輝度信号YHに基いて
輝度信号Yを生成する。
【0057】ここで、図5を参照してこの輝度処理回路
20における処理を説明する。
【0058】図5に示すように、輝度処理回路20は、
少なくとも加算回路35及び37、ローパスフィルタ3
6を有する。
【0059】先ずステップST1においては、加算回路
35において低域輝度信号YLから高域輝度信号YHが
減算され、ステップST2で示すようになる。
【0060】そして加算回路35から出力されたステッ
プST2に示す加算出力は、ステップST3に示すよう
にローパスフィルタ36に供給され、このステップST
3に示すように低域濾波されたものとなる。
【0061】続いてステップST4においては、加算回
路37により、ステップST3で得られた低域濾波出力
とステップST1で入力された高域輝度信号YHが加算
されることにより、ステップST1に示した入力高域輝
度信号YHの低域部分がステップST3の高域輝度信号
−YHの低域部分で相殺され、このステップST4に示
すように、低域輝度信号YLの低域部分と高域輝度信号
YHの高域部分の混合された輝度信号Yとなる。
【0062】そしてこの輝度信号Yは出力端子21を介
して図示しないビデオカメラの他の回路等に供給され
る。
【0063】出力端子16及び17から出力される色差
信号R−YL及びB−YLと、出力端子21から出力さ
れる輝度信号Yから生成したカラー映像信号を例えばモ
ニタ等に供給し、その管面に画像として映出させた場
合、従来と同じ画素数のCCD素子を用いているのにも
かかわらず、高精細度の画像を得ることができ、多くの
画素で構成したCCD素子の4倍程の高精細度画像を得
ることもできる。
【0064】このように、本例においては、緑(G)用
CCD素子4a及び4b、赤(R)用CCD素子3、青
(B)用CCD素子5の4枚のCCD素子3、4a、4
b及び5の空間的位置をずらした状態で映像信号を得る
と共に、緑(G)用CCD素子4a及び4bからの信号
と、赤(R)及び青(B)用CCD素子からの映像信号
とこれらの補間信号の加算平均信号を交互に出力するよ
うにし、結果、高域輝度信号YHの生成時の混合比とし
て0.5G(緑)+0.25R(赤)+0.25B等を
用いて高域輝度信号YHを得、一方、低域輝度信号YL
を0.59Gb2(緑)+0.3rhv(赤)+0.1
1bh1(青)=0.59Gb2+0.3{1/4(R
1+R2+R3+R4)}+0.11{1/2(B1+
B2)}を用いて生成し、更に輝度処理回路20におい
て低域輝度信号YLの低域部分及び高域輝度信号YHの
高域部分からなる輝度信号Yを得るようにしたので、従
来使用されてきたCCD素子と同じ画素数のCCD素子
を4枚用いて高精細度の画像を得ることができ、多くの
画素で構成したCCD素子の4倍程の高精細度画像を得
ることもでき、しかも、ビデオカメラを小型、軽量化で
きる。
【0065】また、上述から明かなように、CCD素子
の画素数を増加させていないので、消費電力の増大、歩
留まりの悪化等、CCD素子の画素数を増加させること
によって生じる様々な不都合が生じることがない。
【0066】尚、上述の実施例は本発明の一例であり、
本発明の要旨を逸脱しない範囲でその他様々な構成が取
り得ることは勿論である。
【0067】
【発明の効果】上述せる本発明によれば、複数の撮像素
子からの出力信号の内、輝度成分のみを取り出し、取り
出した複数の輝度成分を混合して1つの輝度信号として
出力するようにしたので、従来使用されてきたCCD素
子と同じ画素数のCCD素子を使用しているのにもかか
わらず、高精細度の画像を得ることができ、多くの画素
で構成したCCD素子の4倍程の高精細度画像を得るこ
ともできる。
【0068】また上述せる本発明によれば、赤用の撮像
素子と、少なくとも2つの緑用の撮像素子と、青用の撮
像素子とからの出力信号を補間する補間手段からの出力
に基いて低域輝度信号を低域輝度信号生成手段で生成
し、少なくとも4つの撮像素子からの出力信号及び補間
手段からの補間信号とに基いて高域輝度信号を高域輝度
信号生成手段で生成し、低域輝度信号生成手段及び高域
輝度信号生成手段からの低域輝度信号及び高域輝度信号
とに基いて輝度信号を輝度信号生成手段で生成するよう
にしたので、上述の効果に加え、CCD素子の画素数を
増加させていないので、消費電力の増大、歩留まりの悪
化等、CCD素子の画素数を増加させることによって生
じる様々な不都合が生じることがない。
【0069】更に上述において本発明によれば、輝度信
号生成手段が生成する輝度信号を、0.5G(緑)+
0.25R(赤)+0.25B(青)の演算によって得
るようにしたので、緑用のCCD素子の出力に対する赤
及び青のCCD素子の出力の位相ずれを補正することが
できる。
【0070】更に上述において本発明によれば、低域輝
度信号生成手段が生成する低域輝度信号を、0.59G
(緑)+0.3R(赤)+0.11B(青)の演算によ
って得るようにしたので、上述の効果に加え、クオリテ
ィの高い低域輝度信号を得ることができる。
【0071】更に上述において本発明によれば、補間手
段からの補間信号に基いて色差信号生成手段で色差信号
R−Y及びB−Yを生成するようにしたので、上述の効
果に加え、良好な色差信号を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明輝度信号生成装置の一実施例を示す構成
図である。
【図2】本発明輝度信号生成装置の一実施例の要部を示
す構成図である。
【図3】本発明輝度信号生成装置の一実施例の説明に供
する説明図である。
【図4】本発明輝度信号生成装置の一実施例の説明に供
する説明図である。
【図5】本発明輝度信号生成装置の動作を説明するため
の説明図である。
【符号の説明】
3 CCD素子(R:赤用) 4a CCD素子(G:緑用) 4b CCD素子(G:緑用) 5 CCD素子(B:青用) 12、13a、13b、14 補間回路 15 色処理回路 18 輝度低域処理回路 19 輝度高域処理回路 20 輝度処理回路
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成6年2月1日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0004
【補正方法】変更
【補正内容】
【0004】この3板式のビデオカメラはNTSC/P
AL他のTV標準方式においては十分な解像度・画質で
あるが、ハイビジョン等のように、NTSC方式で標準
とされている解像度よりも更に高い解像度(特に垂直方
向)を得るためには、従来においては2つの方法を取ら
ざるを得なかった。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0009
【補正方法】変更
【補正内容】
【0009】本発明はかかる点に鑑みてなされたもの
で、ビデオカメラを小型、軽量化できると共に、1つの
CCD素子の物理的画素数を増加させることなく、少な
くとも同一画素数のCCD素子を用いて従来の垂直解像
度の約2倍の解像度の映像信号を得ることのできる輝度
信号生成装置を提案しようとするものである。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0038
【補正方法】変更
【補正内容】
【0038】
【数1】 gh1=(1/2)(Ga1+Ga2) gh2=(1/2)(Gb1+Gb2)
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0041
【補正方法】変更
【補正内容】
【0041】
【数2】 rh1=(1/2)(R1+R2) rh2=(1/2)(R3+R4) rv1=(1/2)(R1+R3) rv2=(1/2)(R2+R4) rhv=(1/4)(R1+R2+R3+R4)
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0044
【補正方法】変更
【補正内容】
【0044】
【数3】 bh1=(1/2)(B1+B2) bh2=(1/2)(B3+B4) bv1=(1/2)(B1+B3) bv2=(1/2)(B2+B4) bhv=(1/4)(B1+B2+B3+B4)
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0049
【補正方法】変更
【補正内容】
【0049】
【数4】YL(低域輝度信号)=0.59Gb2(緑)
+0.3rhv(赤)+0.1bh1(青)=0.59
Gb2+0.3{(1/4)(R1+R2+R3+R
4)}+0.11{(1/2)(B1+B2)}
【手続補正7】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0054
【補正方法】変更
【補正内容】
【0054】実際には、図4Eに示すように、n+1
イン、L+1行目の補間信号を、CCD素子3の画素の
原信号R1及びR3を加算平均して得た補間信号rv1
と、CCD素子5の画素の原信号B1とを加算平均して
得た信号とし、n+1ライン、L+3行目の補間信号
を、CCD素子3の画素の原信号R2及びR4を加算平
均して得た補間信号rv2と、CCD素子5の画素の原
信号B2とを加算平均して得た信号とし、・・・・n+
ライン、L+1行目の補間信号を、CCD素子5の画
素の原信号B1及びB3を加算平均して得た補間信号b
v1と、CCD素子3の画素の原信号R3とを加算平均
して得た信号とし、n+2ライン、L+3行目の補間信
号を、CCD素子3の画素の原信号R4と、CCD素子
5の画素の原信号B2及びB3とを加算平均して得た信
号bv2とを加算平均して得た信号とし、・・・・・以
下同様に処理して得た信号とする。
【手続補正8】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0055
【補正方法】変更
【補正内容】
【0055】そして図4Eに示すように、n+1ライン
目においては、CCD素子4bの画素の原信号Gb1、
補間信号rv1とCCD素子5の画素の原信号B1との
加算平均信号、CCD素子4bの画素の原信号Gb2、
補間信号rv2とCCD素子5の画素の原信号B2との
加算平均信号、・・・・の順に切り換えて出力し、・・
・・n+2ライン目においては、CCD素子4aの画素
の原信号Ga3、補間信号bv1とCCD素子3の画素
の原信号R3との加算平均信号、CCD素子4aの画素
の原信号Ga4、補間信号bv2とCCD素子3の画素
の原信号R4との加算平均信号、・・・・の順に切り換
えて出力するようにする。
【手続補正9】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0063
【補正方法】変更
【補正内容】
【0063】出力端子16及び17から出力される色差
信号R−YL及びB−YLと、出力端子21から出力さ
れる輝度信号Yから生成したカラー映像信号を例えば
リンタ等に供給し、出力させた場合、従来と同じ画素数
のCCD素子を用いているのにもかかわらず、高精細度
の画像を得ることができ
【手続補正10】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0064
【補正方法】変更
【補正内容】
【0064】このように、本例においては、緑(G)用
CCD素子4a及び4b、赤(R)用CCD素子3、青
(B)用CCD素子5の4枚のCCD素子3、4a、4
b及び5の空間的位置をずらした状態で映像信号を得る
と共に、緑(G)用CCD素子4a及び4bからの信号
と、赤(R)及び青(B)用CCD素子からの映像信号
とこれらの補間信号の加算平均信号を交互に出力するよ
うにし、結果、高域輝度信号YHの生成時の混合比とし
て0.5G(緑)+0.25R(赤)+0.25B
(青)等を用いて高域輝度信号YHを得、一方、低域輝
度信号YLを0.59Gb2(緑)+0.3rhv
(赤)+0.11bh1(青)=0.59Gb2+0.
3{(1/4)(R1+R2+R3+R4)}+0.1
1{(1/2)(B1+B2)}を用いて生成し、更に
輝度処理回路20において低域輝度信号YLの低域部分
及び高域輝度信号YHの高域部分からなる輝度信号Yを
得るようにしたので、従来使用されてきたCCD素子と
同じ画素数のCCD素子を4枚用いて高精細度の画像を
得ることができ、しかも、HDに比べビデオカメラを小
型、軽量化できる。
【手続補正11】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0067
【補正方法】変更
【補正内容】
【0067】
【発明の効果】上述せる本発明によれば、複数の撮像素
子の出力信号輝度成分のみを取り出し、取り出した複数
の輝度成分を混合して1つの輝度信号として出力する
つまり適切にレジストレーションをずらした4枚の撮像
素子の出力信号から高域及び低域の輝度成分を生成し、
各々の輝度成分を混合して1つの輝度信号として出力す
ようにしたので、従来使用されてきたCCD素子と同
じ画素数のCCD素子を使用しているのにもかかわら
ず、高精細度(特に垂直)の画像を得ることができ
【手続補正12】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0069
【補正方法】変更
【補正内容】
【0069】更に上述において本発明によれば、輝度信
号生成手段が生成する輝度信号を、0.5G(緑)+
0.25R(赤)+0.25B(青)の演算によって得
るようにしたので、緑用のCCD素子の出力に対する赤
及び青のCCD素子の出力の最適な補間効率を得ること
ができる。
【手続補正13】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図4
【補正方法】変更
【補正内容】
【図4】
【手続補正14】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図5
【補正方法】変更
【補正内容】
【図5】

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の撮像素子からの出力信号の内、輝
    度成分のみを取り出し、取り出した複数の輝度成分を混
    合して1つの輝度信号として出力するようにしたことを
    特徴とする輝度信号生成装置。
  2. 【請求項2】 赤用の撮像素子と、 少なくとも2つの緑用の撮像素子と、 青用の撮像素子と、 これら少なくとも4つの撮像素子からの出力信号を補間
    する補間手段と、 この補間手段からの出力に基いて低域輝度信号を生成す
    る低域輝度信号生成手段と、 上記少なくとも4つの撮像素子からの出力信号及び上記
    補間手段からの補間信号とに基いて高域輝度信号を生成
    する高域輝度信号生成手段と、 上記低域輝度信号生成手段及び上記高域輝度信号生成手
    段からの低域輝度信号及び高域輝度信号とに基いて輝度
    信号を生成する輝度信号生成手段とを有することを特徴
    とする輝度信号生成装置。
  3. 【請求項3】 上記輝度信号生成手段が生成する輝度信
    号を、0.5G(緑)+0.25R(赤)+0.25B
    (青)の演算によって得るようにしたことを特徴とする
    請求項1記載の輝度信号生成装置。
  4. 【請求項4】 上記低域輝度信号生成手段が生成する低
    域輝度信号を、0.59G(緑)+0.3R(赤)+
    0.11B(青)の演算によって得るようにしたことを
    特徴とする請求項1記載の輝度信号生成装置。
  5. 【請求項5】 上記補間手段からの補間信号に基いて色
    差信号を生成する色差信号生成手段を備えたことを特徴
    とする輝度信号生成装置。
JP5006897A 1993-01-19 1993-01-19 輝度信号生成装置 Pending JPH06217332A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016051987A (ja) * 2014-08-29 2016-04-11 株式会社日立国際電気 撮像装置及び撮像方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2016051987A (ja) * 2014-08-29 2016-04-11 株式会社日立国際電気 撮像装置及び撮像方法

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