JPH10178648A - 固体カラーカメラ - Google Patents

固体カラーカメラ

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JPH10178648A
JPH10178648A JP10020627A JP2062798A JPH10178648A JP H10178648 A JPH10178648 A JP H10178648A JP 10020627 A JP10020627 A JP 10020627A JP 2062798 A JP2062798 A JP 2062798A JP H10178648 A JPH10178648 A JP H10178648A
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JP
Japan
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signal
horizontal period
luminance signal
color
lines
Prior art date
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Pending
Application number
JP10020627A
Other languages
English (en)
Inventor
Ryushi Nishimura
龍志 西村
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】混合読み出し方式の画素の混合によって生じる
1水平操作期間毎の実効的な感度ばらつきを補正し、モ
アレの低減を図る。 【解決手段】CCD1から読み出された信号を色分離回
路17にて分離し、輝度信号生成回路3にて、分離され
た色信号をある水平操作期間の加算比と次の水平操作期
間の加算比とが異なる値となるように加算して、輝度信
号を生成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は固体カラーカメラの
偽信号の抑圧に関するものである。
【0002】
【従来の技術】固体撮像素子を用いたカラービデオカメ
ラ、すなわち固体カラーカメラでは、撮像素子の受光部
がサンプリング系であるため、被写体の空間周波数成分
のうちの高域成分が低域に折り返って生じる偽信号(モ
ワレ)が発生、特に単一の撮像素子を用いた単板式の固
体カラーカメラでは大きなモワレが生じ画質劣化の原因
となる。
【0003】このようなモワレを抑圧するビデオカメラ
に関しては、特開昭60−81992号公報に述べられ
ている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし上記従来技術
は、撮像素子の受光面に設けられた複数の色分解フィル
タに各々対応して撮像素子から出力される複数の色信号
を加算して輝度信号を得る際に、各々の色信号の加算比
を最適化して輝度信号に生じるモワレを抑圧するもので
あるから、撮像素子の内部で色信号をあらかじめ混合し
て出力するような構成の撮像素子を用いた場合には上記
従来技術によってモワレを抑圧できないという問題があ
った。このように撮像素子の内部で色信号を混合して出
力する方式の撮像素子について例えば特開昭57−39
684に述べられている。(以下このような方式を混合
読出し方式と呼ぶ。)本発明の目的は上記従来技術の問
題点を取り除き、モワレの少ない固体カラーカメラを提
供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的は、撮像素子か
ら出力される、異なる色分解フィルタから得られた信号
を加算して輝度信号を生成する固体カラーカメラにおい
て、輝度信号の加算比を設定する手段を設け、かつ一水
平期間毎に加算比を変化させるように構成することによ
り達成される。
【0006】輝度信号の加算比を設定する手段を設け、
これを一水平期間毎に切り換ることによって、混合読出
し方式のように画素の混合によって生じる一水平期間毎
の実効的な感度ばらつきを補正することができ、この実
効的な感度ばらつきによって生じるモワレを抑圧するこ
とができる。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を説明す
る。図1は、本発明による固体カラーカメラの一実施例
を示すブロック図であって、1は撮像素子、21,22
は前置増幅回路、3は輝度信号生成回路、31〜34は
増幅回路、35はラインスイッチ、36は加算回路、4
は信号処理回路、5は色信号生成回路、6はカラーエン
コーダである。
【0008】同図において撮像素子1の出力は前置増幅
回路21,22で増幅された後、輝度信号生成回路3お
よび色信号生成回路5に供給される。輝度信号生成回路
では、前置増幅回路21,22から供給された信号を後
述する加算比で加算して輝度信号Yhを生成する。ま
た、このとき加算比は、一水平期間毎に変化させる。色
信号生成回路5は、前置増幅回路21,22から供給さ
れた信号を演算して、赤信号R、青信号B、および輝度
信号の低域成分Yeを生成し、信号処理回路4に供給す
る。信号処理回路4では、白バランス調整,ガンマ処理
などの信号処理を行なった後、輝度信号Y、色差信号R
−Y,B−Yをカラーエンコーダ6に供給し、カラーエ
ンコーダ6ではこれらの信号から例えばNTSC方式の
カラービデオ信号を形成して出力端子7から出力する。
【0009】図2は、図1における撮像素子1の一例を
示す構成図であって、8は水平シフトレジスタ、9は垂
直シフトレジスタ、14は絵素、101〜104は垂直
ゲート線、111〜116は垂直信号線、121〜12
6は水平スイッチ、131,132は信号出力端子であ
り、131および132から出力される信号が各々、図
1における前置増幅回路21,22に供給される信号に
対応するものである。
【0010】図2に構成を示した撮像素子は一般にMO
S形と呼ばれるものであるが、以下その動作を説明す
る。
【0011】垂直レジスタ9によってある一行を選択
し、選択した行の垂直ゲート線にハイレベルの電圧を加
えると、選択された行の各絵素に蓄積された信号は垂直
信号線に読み出される。その後、水平走査期間に、水平
シフトレジスタ8によって水平スイッチ121〜126
を順次オンすることによって、一水平走査に対応する映
像信号が出力されることになる。
【0012】本撮像素子では、インターレース走査に対
応して、以下に説明するような、擬似インターレース読
み出しを行なう。ある一水平期間には、隣接する2行を
同時に読み出す。例えば、垂直ゲート線101,102
を同時に選択し、次の水平期間には垂直ゲート線10
3,104を同時に選択する。図2においては便宜上、
垂直方向4絵素、水平方向6絵素のみを示してあるが、
以下同様にして、一水平期間に隣接する2行の読み出し
を繰り返して、1フィールドの間に撮像素子の全絵素の
走査を終える。次の1フィールドでは、同様に隣接する
2行を同時に選択するが、選択する2行の組み合せを一
行ずつずらし、例えば、前のフィールドで垂直ゲート線
101と102,103と104…という組合せで選択
したのに対し垂直ゲート線102と103,104と次
の行の垂直ゲート線…という組合せで選択して隣接する
2行の信号を同時に読み出していく。
【0013】このようにして信号を読み出していくと
き、各垂直信号線111〜116は水平スイッチ121
〜126を介して一列毎に異なる信号出力端子131,
132に接続されているため、出力端子131からは、
WとCyの混合した信号、GとCyの混合した信号が一
水平期間毎に交互に出力される。また出力端子132か
らはGとYeの混合した信号、WとYeの混合した信号
が一水平期間毎に交互に出力される。ここで、W,G,
Cy,Yeは各々透明,緑,シアン,黄色の色分解フィ
ルタを設けた絵素から得られる信号を示している。
【0014】図3は、出力端子131,132から出力
される信号波形を摸式的に示した図で、信号151と1
52は各々出力端子131,132からある一水平期間
に出力される信号を示し、信号153,154は次の一
水平期間に出力端子131,132から出力される信号
であり、このように出力端子131,132からは一水
平期間毎に異なる組み合せの2種の信号が混合して出力
される。
【0015】こうして撮像素子の出力端子131,13
2から出力された信号は前置増幅回路21,22(図
1)によって増幅された後、輝度信号生成回路3内で所
定の加算比でもって加算して輝度信号を生成するが、こ
のとき本発明では加算比を一水平期間毎に変化させる。
輝度信号Yは一水平期間毎に交互に次の演算により生成
されるが各々をY1,Y2で表わすと、 Y1=α(W+Cy)+β(G+Ye) ―(1) Y2=α(G+Cy)+β(W+Ye) ―(2) となる。ここでα,βは各信号の加算比(加算係数)を
示しているが、本発明によりα,βを(1),(2)式
で各々変化させることによって、後述するように、輝度
信号に発生するモワレを抑圧できる。
【0016】図1において、31〜33は増幅回路であ
り、35はラインスイッチであって、前置増幅回路2
1,22から各々出力された信号は、一水平期間毎に交
互に増幅回路31と33および増幅回路32と34で増
幅された後、加算回路36で加算して生成する。このと
き、増幅回路31と33の増幅度および増幅回路32と
34の増幅度が各々異なるように設定しておけば、一水
平期間毎の加算比を変化させることができる。
【0017】図4は輝度信号生成回路の他の一実施例で
あり、図1における輝度信号生成回路3と同様の働きを
する。31’および32’増幅度可変増幅回路であり、
制御端子34’,35’に一水平期間毎に異なる、所定
の電圧を印加して増幅度を変化させるものである。
【0018】図2に示すような撮像素子を用いたときに
生じるモワレを図5に示す。図6において161,16
2,163は、画質劣化の原因となる主要なモワレの発
生する入力信号の空間周波数を、2次元空間周波数軸上
に示したものである。161,162,163の空間周
波数において発生するモワレの強度M1,M2,M3は
各々、
【0019】
【数1】
【0020】と表わすことができる。ここでα1,β1
およびα2,β2は(1),(2)式における加算比
α,βを(1)式と(2)式で区別するために添字をつ
けて示したものである。なお、ここで示したモワレの強
度に関しては、テレビジョン学会全国大会予稿集(昭和
59年7月)、89〜90頁「高解像度MOS形単板カ
ラーカメラのモアレ検討」に述べられている。
【0021】(3)式と(5)式において、右辺のルー
トの中の第2項目は、フィールド毎に極性が反転する成
分を示しており、静止画を撮像している場合には視覚的
には目立たない。そこで、これらのモアレを抑圧するに
は、(3),(5)式の右辺のルートの中の第1項、お
よび(4)式の値が0となるように、α1,α2,β
1,β2の値を定めれば良い。水平期間毎に加算係数を
変化させない場合、すなわちα1=α2,β1=β2の
ときには一般に(4),(5)式のモアレを抑圧するこ
とはできないが、例えば、α1=K/W,α2=K/
G,β1=1/G,β2=1/W,K=(2+Ye/G
+Ye/W)/(2+Cy/G+Cy/W)のように加
算係数を選ぶことによって(3)〜(5)式のモアレを
すべて抑圧することができる。
【0022】また加算係数を設定する際の、W,Cy,
Ye,Gの各信号の値は、通常、無彩色の被写体を撮像
したときの各信号の信号量に設定すれば良い。但し、最
適の加算係数は、被写体の絵柄,色相,色温度等の条件
によって変化するので、これらの条件に応じて種々の設
定が可能である。
【0023】図6は本発明の他の実施例を示したもの
で、17は、色分離回路である。撮像素子1’は、図7
に示すような構造を持つCCD形撮像素子であり、単一
の出力端子20から信号が出力される。このとき出力さ
れる信号を図8に示す。一水平期間毎に、G+Ye,W
+Cyの点順次信号191とW+Ye,G+Cyの点順
次信号192が交互に出力される。このため、輝度信号
を生成する際の加算比を変化させるには、出力信号を1
画素毎にサンプリングして、図3に示した波形のよう
に、W+CyとG+Ye信号およびG+CyとW+Ye
信号を分離する必要がある。色分離回路17(図6)は
このための回路である。こうして図3と同様の信号が得
られた後は、図1の実施例と全く同様にしてモワレを抑
圧することができる。
【0024】以上の実施例では図2に示した色フィルタ
配列を例として示したが、図9に示すような類似のフィ
ルタ配列の場合にも全く同様にして適用できる。図9の
色フィルタ配列aは、図2あるいは図7に示した色フィ
ルタ配列においてWとGの水平位置が一行毎に反転して
いるのに対して、CyとYeの水平位置を一行毎に反転
させたものである。このようなフィルタ配列を用いたと
きの輝度信号の加算係数は、(3)〜(5)式において
WとCy,YeとGを各々入れ替えて求めれば良い。
【0025】また図9bのフィルタ配列は図2または図
7に示したフィルタ配列においてWフィルタの代りにM
g(マゼンタ)フィルタを用いたものである。この場
合、(3)〜(5)式においてWをMgに置き代えて加
算係数を求めれば良い。
【0026】図10は、図6における輝度信号生成回路
3の構成を示す一実施例である。図10において101
〜104は抵抗、105,106はアナログスイッチ、
107はインバータである。本実施例では、抵抗101
〜104を用いて、抵抗分割により、加算係数を設定す
るものである。抵抗101,102および103,10
4の組み合わせで生成される輝度信号をアナログスイッ
チ105,106で一水平期間毎に切り替える。パルス
入力端子108には、一水平期間毎に極性の切り替わる
パルスを印加して、アナログスイッチ105,106を
動作させる。
【0027】本実施例では、増幅回路を用いず、抵抗分
割によって加算係数を設定できるので、回路構成を簡略
化できる。
【0028】
【発明の効果】本発明によれば、混合読出し方式の固体
カラーカメラにおいても、撮像素子の出力信号を加算し
て輝度信号を得るときに加算比の最適化が可能であり、
モワレの少ない良好な画質の固体カラーカメラを提供す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すブロック図である。
【図2】撮像素子の構成図である。
【図3】撮像素子の出力波形図である。
【図4】輝度信号生成回路のブロック図である。
【図5】モワレの発生周波数を示すグラフである。
【図6】一実施例を示すブロック図である。
【図7】撮像素子の構成図である。
【図8】信号波形図である。
【図9】色フィルタ配列の一例を示す模式図である。
【図10】輝度信号生成回路の構成図である。
【符号の説明】
1 撮像素子 3 輝度信号生成回路 31〜34 増幅回路 35 ラインスイッチ 36 加算回路 4 信号処理回路 5 色信号生成回路 6 カラーエンコーダ 3’ 輝度信号生成回路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】互いに隣り合う行に種類の異なる色分解フ
    ィルタが配置されたフィルタ有するCCD形撮像素子
    と、隣り合う2行の撮像素子を混合して読み出す読み出
    し手段と、該混合読み出しされた色信号を分離する色分
    離手段と、該読み出された色信号を加算して輝度信号を
    得る輝度信号生成手段とを有する固体カラーカメラにお
    いて、該輝度信号生成手段は、ある水平走査期間と次の
    水平走査期間の加算比が異なる加算比で、色信号を加算
    することを特徴とする固体カラーカメラ。
JP10020627A 1998-02-02 1998-02-02 固体カラーカメラ Pending JPH10178648A (ja)

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JP10020627A JPH10178648A (ja) 1998-02-02 1998-02-02 固体カラーカメラ

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JP10020627A Pending JPH10178648A (ja) 1998-02-02 1998-02-02 固体カラーカメラ

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008000443A1 (de) * 2006-06-30 2008-01-03 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Abbilden optischer bilder auf einen bildsensor mittels einer faseroptischen platte bzw. eines faserkeils

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008000443A1 (de) * 2006-06-30 2008-01-03 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Abbilden optischer bilder auf einen bildsensor mittels einer faseroptischen platte bzw. eines faserkeils

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