DE69221033T2

DE69221033T2 - Digitalsignalverarbeitungssystem für ein Farbkameragerät

Info

Publication number: DE69221033T2
Application number: DE69221033T
Authority: DE
Inventors: Takashi Kiyofuji; Masanori Kubota; Mamoru Miyashita; Hiroshi Nishiyama; Shozo Yokoyama
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: JVCKenwood Corp
Priority date: 1991-05-31
Filing date: 1992-05-29
Publication date: 1997-11-13
Anticipated expiration: 2012-05-30
Also published as: EP0516460B1; US5293225A; DE69221033D1; EP0516460A3; EP0516460A2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine digitale Signalverarbeitung für eine Fernsehkamera, und insbesondere ein Digitalsignalverarbeitungssystem für eine Fernsehkamera unter Verwendung eines Halbbildaufnahmeelements (beispielsweise einer ladungsgekoppelten Einrichtung; d.h., einer CCD), die mit einem streifen-/mosaikartigen Farbfilter ausgestattet ist.
Fig. 15 zeigt ein herkömmliches Beispiel mit einem Signalverarbeitungssystem unter Verwendung eines derartigen Bildaufnahmeelements. In der Zeichnung wird ein Bildsignal photoelektrisch in einer CCD 21 umgesetzt, eine CDS-Verarbeitung (d.h., eine Korrelations-Doppelabtastverarbeitung) erfolgt, eine AGC-Verarbeitung (d.h., eine Verstärkungsregelung), und es wird eine Gammakorrektur in einem Schaltungsblock 22 ausgeführt. Dann wird das Bildsignal in einer A/D-Wandlerschaltung 23 in ein Digitalsignal umgesetzt. Das Digitalsignal wird in einer 2H- Verzogerungsschaltung 24 um einen Betrag von zwei Horitzontalabtastperioden verzögert und in paralleler Form an ein LPF 25 geliefert, an eine Horizontalblende- Verarbeitungsschaltung 26, an eine Vertikalblende- Verarbeitungsschaltung 27, an eine Falschfarb- Unterdrückungsschaltung 28, eine Weißkorrekturschaltung 29, eine photometrische Bildebenen-Einteilschaltung 30 und an eine Helligkeitsspitzen-Feststellschaltung 31.
Ein Helligkeitssignal wird im LPF 25 separiert und einem Addierer 32 zugeführt. Andererseits wird eine Blendenkorrekturkomponente in Hinsicht auf das Helligkeitssignal in der Horizontalblenden-Verarbeitungsschaltung 26 erzeugt, der Vertikalblenden-Verarbeitungsschaltung 27, einem Addierer 33, einer Unbelichtungsunterdrückungsschaltung 34 und einer Überbelichtungsverarbeitungsschaltung 35 zur Anwendung von Korrekturen in Hinsicht sowohl auf eine Unter- als auch eine Überbelichtung. Dann wird die Blendenkorrekturkomponente dem Helligkeitssignal im Addierer 32 zugefügt.
Das korregierte Helligkeitssignal wird an eine D/A- Wandlerschaltung 37 gesandt, nachdem eine Amplitudenkorrektur eines Spitzenhelligkeitsabschnitts in einer selbstarbeitenden Empfindlichkeitsschaltung 36 durchgeführt wurde.
Andererseits wird ein Farbsignal, das aus der Weißabgleichschaltung 29 kommt, in eine Farbtrenn- Zeitmultiplexschaltung 38 gesandt und danach einer Farbdifferenz- Matrixschaltung 42 über eine Verstärkungsregelschaltung 39 addiert, über einen LPF 40 und eine Farbdifferenz- Klammerschaltung 41. Dann wird das so gewonnene zeilensequentielle Farbsignal zu einem regelmäßigen Farbsignal durch Umstellung in einem Umstellungsprozeß unter Verwendung einer Verzögerungsleitung und wird an die D/A-Wandlerschaltung 37 gesandt.
Die Falschfarb-Unterdrückungsschaltung 28 stellt das Auftreten einer falschen Farbe fest und unterdrückt das Falschfarbsignal durch Steuerung der Verstärkungsregelschaltung 39 auf der Grundlage des Ergebnisses der Feststellung.
Sowohl die bildphotometrische Bildebenen-Einteilschaltung 30 und die Spitzenhelligkeits-Feststellschaltung 31 messen Quantitäten bezüglich der Photoempfangsbedingungen auf der Bildaufnahmeoberfläche. Ein Mikrocomputer 43 ist mit dieser photometrischen Bildebenen-Einteilschaltung 30 verbunden und mit der Spitzenhelligkeits-Feststellschaltung 31 über einen Datenbus 44 zur Überwachung und Steuerung der Meßergebnisse und der Zustände der zuvor beschriebenen jeweiligen Schaltblöcke. Folglich werden ein Helligkeitssignal und ein Farbsignal, die beide in optimaler Weise bearbeitet wurden, von der D/A- Wandlerschaltung 37 abgegeben, nachdem die Umsetzung in Analogsignale erfolgt ist.
Auf diese Weise enthalten für die Verarbeitung von Fernsehkamerasignalen erforderlichen Funktionen verschiedene Funktionen, wie eine Blendenkorrektur, eine Schwarzpegel/Spitzenlicht-Pegeleinstellung, eine Gleichstromwiedergabe, eine Gammakorrektur, eine Störbeseitung usw..
Da insbesondere eine Blendenkorrektur in Horizontalrichtung die Signalverzögerung entsprechend zweier Horizontalabtastperioden erfordert, sei angemerkt, daß die Signalverbeitungsreihenfolge sorgsam festgelegt werden muß.
Die Signale des Bildaufnahmeelements mit einem Mosaikfilter, das Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, enthält des weiteren Helligkeitssignale und Farbsignale, die miteinander dem Multiplexverfahren unterzogen sind. Eine Funktion zur Trennung beider Signale und eine Funktion zur Umordnung getrennter zeilensequentieller Farbsignale sind folglich gleichzeitig durch Anwendung der Verzögerungszeile erforderlich. In diesem Falle wird bei der Systembildung die Art der anzuwendenden Reihenfolge zum Hauptproblem.
Farbkameragerät, mit:
einem Bildaufnahmeelement mit einem streifen-/mosaikartigen Farbfilter zur photoelektrischen Wandlung eines eintreffenden optischen Bildes, um so wenigstens ein Signal mit einer Helligkeitskomponente und einer Farbkomponente zu gewinnen, die miteinander dem Multiplexverfahren unterzogen sind;
einem A/D-Wandler zur Digitalisierung des Multiplexsignals;
einer Helligkeitssignal-Verarbeitungsschaltung zur Trennung der Helligkeitskomponente aus dem Multiplexsignal und zur Ausführung einer Blendenkorrektur mit einem ersten Verzögerungselement mit einem zwei Horizontalabtastperioden entsprechenden Verzögerungsbetrag; und mit
einer Farbsignal-Verarbeitungsschaltung zur Trennung der Farbkomponente aus dem Multiplexsignal, um so zwei abwechselnde zeilensequentielle Farbdifferenzkomponenten durch eine vorbestimmte Rechenprozedur zu gewinnen, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbsignal-Verarbeitungsschaltung ein zweites Verzögerungselement enthält mit einem zwei Horizontalabtastperioden entsprechenden Verzögerungsbetrag und das eingerichtet ist, sowohl eine Umordnung der abwechselnden zeilensequentiellen Farbdifferenzkomponenten zu Simultan- Farbdifferenzkomponenten in getrennten Kanälen als auch in selektiver Weise entweder eine rückkopplungsartige Störbeseitigungsverarbeitungsoperation oder eine Vertikalinterpolationsoperation auszuführen.
Mit der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ein Verarbeitungssystem mit neuer Konstitution bereitzustellen, wodurch eine kreisförmige Störbeseitigung eines Farbsignals möglich wird, indem eine für eine Blendenverarbeitung erforderliche Verzögerungsverarbeitungsoperation von einer anderen, zur Umstellung des Farbsignals erforderlichen Verzögerungsverarbeitungsoperation separiert wird.
Das Farbkameragerät nach der Erfindung kann wahlweise des weiteren ausgestattet sein mit einer Rechenschaltung zum Empfang einer Vielzahl von Signalen aus der Helligkeitssignal- Verarbeitungsschaltung und der Farbsignal-Verarbeitungsschaltung und zur Errechnung dieser Signale der Reihe nach in Hinsicht auf jedes Kleinsegment einer Bildebene und der Gesamtbildebene, um so Daten zu gewinnen, die einen Bildebenenzustand während einer photographischen Operation repräsentieren.
Das Farbkameragerät nach der Erfindung kann optional des weiteren ausgestattet sein mit einem Mikrocomputer, der über einen Datenbus mit der Rechenschaltung, der Helligkeitssignal- Verarbeitungsschaltung und der Farbsignal-Verarbeitungsschaltung verbunden ist, und wobei der Mikrocomputer zur Erzeugung verschiedener Koeffizienten eingerichtet ist, die zu verwenden sind in der Helligkeitssignal-Verarbeitungsschaltung und der Farbsignal-Verarbeitungsschaltung auf der Grundlage des über den Datenbus empfangenen Rechenergebnisses der Rechenschaltung und zur Sendung dieser Koeffizienten über den Datenbus zur Helligkeitssignal-Verarbeitungsschaltung und zur Farbsignal- Verarbeitungsschaltung, um so jeweilige Verarbeitungsoperationen zu steuern.
Das Farbkameragerät nach der Erfindung kann wahlweise des weiteren so ausgestattet sein, daß dessen Helligkeits- und Farbsignal-Verarbeitungsschaltungen zur Speicherung von Koeffizienten so eingerichtet sind, um eine Normverarbeitungsoperation zu ermöglichen, die einen Normphotographierzustand darstellt, und um jeweilige Verarbeitungsoperationen auf der Grundlage der gespeicherten Koeffizienten auszuführen, wenn der Datenbus und die jeweiligen Verarbeitungsschaltungen nicht untereinander verbunden sind.
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand der nachstehenden detaillierten Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und der beiliegenden Zeichnung erläutert.
Fig. 1 ist ein schematisches Blockschaltibild nach der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ist ein Blockschaltbild, das einen Detailaufbau einer Helligkeitssignal-Verarbeitungsschaltung nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
Figuren 3(A) und 3(B) zeigen Skizzen von Bildelementen, die sich auf die Blendenkorrekturen beziehen, nach der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 ist eine Ansicht, die einen Detailaufbau einer Rechenschaltung fur eine Horizontalblendenkorrektur nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 5 ist eine Ansicht, die einen Detailaufbau einer Rechenschaltung für eine Vertikalblendenkorrektur nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 6 ist ein Blockschaltbild, das einen Detailaufbau einer Farbsignalverarbeitungsschaltung nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 7 ist ein Blockschaltbild, das einen Detailaufbau einer Interpolations-/Farbsignal-Störbeseitigungsschaltung nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 8 ist eine Ansicht, die eine Eingangs/Ausgangskennlinie einer Sperrschaltung nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 9 ist eine Ansicht, die Wellenformen verschiedener Abschnitte in der Interpolations-/Farbsignal- Beseitigungsschaltung nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 10 ist ein Schaltbild, das einen aktuellen Schaltungsaufbau in einer Farbsignal-Störbeseitigungsoperation zeigt;
Fig. 11 ist ein Schaltbild, das einen aktuellen Schaltungsaufbau in einer Vertikalinterpolationsoperation zeigt;
Fig. 12 ist ein Blockschaltbild, das einen Detailaufbau einer automatischen Signalverarbeitungsschaltung zeigt;
Fig. 13 ist eine Ansicht, die einen Detailaufbau eines Dateneingabeabschnitts eines Steuerschaltungsblocks in einer CPU zeigt;
Fig. 14 ist eine Ansicht, die ein Beispiel einer Datenübersicht des Datenbusses zeigt; und
Fig. 15 ist ein Blockschaltbild, das ein herkömmliches Beispiels eines Signalverarbeitungssystems zeigt.
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel nach der vorliegenden Erfindung detailliert erläutert.

1. Gesamtsystem

Fig. 1 ist ein schematisches Blockschaltibild, das ein Signalverarbeitungssystem für eine Farbkamera gemäß der vorliegenen Erfindung zeigt. In der Zeichnung bedeutet Bezugszeichen 1 ein Objektiv. Ein optisches Bild, das vom Objektiv 1 eingegeben wird, tritt durch eine Irisblendenlende 11 in ein Halbleiterbildaufnahmeelement (beispielsweise CCD) 2 und wird dort photoelektrisch gewandelt. Da ein Farbfilter auf dem Bildaufnahmelement 2 vorgesehen ist, enthält das photoelektrisch gewandelte Signal sowohl ein Helligkeitssignal als auch ein Farbsignal, die miteinander dem Multiplexverfahren unterzogen sind.
Das Signal wird durch eine CDS-Schaltung 2a und eine AGC- Schaltung 2b in einen A/D-Wandlerschaltung 3 geleitet und in dieser in ein Digitalsignal umgesetzt. In einer Helligkeitssignal-Verarbeitungsschaltung 4 wird eine später zu beschreibende vorbestimmte Signalverarbeitung ausgeführt. Ein in der Helligkeitssignalverarbeitungsschaltung 4 getrenntes Signal wird in eine Farbsignalverarbeitungsschaltung 5 geleitet, um eine später zu beschreibende vorbestimmte Signalverarbeitung zu erfahren.
Ein in der Farbsignalverarbeitungsschaltung 5 verarbeitetes Signal wird gemeinsam mit dem Helligkeitssignal, das in der Helligkeitssignalverarbeitungsschaltung 4 gewonnen wird, in eine Codierverarbeitungsschaltung 6 geleitet. In der Codierverarbeitungsschaltung 6 wird eine später zu beschreibende Codierverarbeitung ausgeführt. Dann wird das in der Codierverarbeitungsschaltung 6 verarbeitete Signal in eine D/A- Wandlerschaltung 7 gespeist und als ein analoges Signal wiedergegeben.
Eine automatische Signalverarbeitungsschaltung 10 hat Funktionen, die sowohl der photometrischen Bildebenen- Teilschaltung 30 als auch der Spitzenhelligkeitsfeststellschaltung 31 äquivalent sind, die im herkömmlichen Beispiel von Fig. 15 gezeigt sind. Die automatische Signalverarbeitungsschaltung 10 empfängt gegenwärtig Verarbeitungssignal-Amplitudendaten aus der Helligkeitssignalverarbeitungsschaltung 4 und der Farbsignalverarbeitungsschaltung 5, und gibt Systemsteuerdaten an einen Mikrocomputer 8 über einen Datenbus 9 ab.
Weiterhin ist der Datenbus 9 auch mit der Helligkeitssignalverarbeitungsschaltung 4 verbunden, der Farbsignalverarbeitungsschaltung 5 und mit der Codierverarbeitungsschaltung 6, so daß Signalzustände verschiedener Abschnitte zu einem Mikrocomputer 8 gesendet werden können, und andererseits kann der Mikrocomputer 8 die jeweiligen Verarbeitungsschaltungen steuern.

2. HELLIGKEITSSIGNALVERARBEITUNGSSCHALTUNG

Fig. 2 ist ein Blockschaltbild, das einen Detailaufbau der Helligkeitssignalverarbeitungsschaltung 4 zeigt. In der Zeichnung wird ein digitalisiertes Signal aus A/D-Wandler 3 an einen Eingangsanschluß 400 geliefert. Dieses Signal wird in einen vorbestimmten optischen Schwarzpegel in einer OB- Klammerschaltung 401 geklammert und dann zu einer Flimmerkorrekturschaltung 402 gesandt.
Ein Ausgangssignal der Flimmerkorrekturschaltung 402 wird einerseits zu der Farbsignalverarbeitungsschaltung 5 gesandt und andererseits zur Aufhellkorrekturschaltung 403. In der Flimmerkorrekturschaltung 402 und in der Aufhellkorrekturschaltung 403 kann eine Flimmerkomponente und eine Aufhellkomponente des von der OB-Klammerschaltung 401 ausgegebenen Signals beseitigt werden.
Das aus der Aufhellkorrekturschaltung 403 ausgegebene Signal wird durch eine Verstärkungsregelschaltung 404 in die Gammakorrekturschaltung 405 geliefert, um dort eine Gammakorrektur auszuführen. Dann wird das Signal in eine Blendenkorrekturschaltung 407 eingegeben, nachdem eine Farbkomponente des Signals in einem Sperrfilter 406 beseitigt worden ist.
Die Blendenkorrekturschaltung 407 besteht im wesentlichen aus einem Paar Verzögerungsleitungen 407a und 407b, die jeweils eine Verzögerung von einer Horizontalabtastperiode bewirken, und aus einer Rechenschaltung 407c, die Berechnungen in Hinsicht auf drei Signale eines nicht verzögerten Signals, eines durch die Verzögerungsleitung 407a 1H-verzögerten Signals und eines von den Verzögerungsleitungen 407a und 407b 2H-verzögerten Signals ausführt.
Figuren 3(A) und 3(B) veranschaulichen die Korrelation von Bildelementen bezüglich einer Rechenverarbeitung auf der Bildebene. In diesem Fall ist der Gegenstand der Korrektur ein Bildelement B2.
Fig. 3(A) zeigt einen exemplarischen Fall, der eine Horizontalblendenkorrektur veranschaulicht. Die Berechnungsverarbeitung wird folgendermaßen ausgeführt.
In Hinsicht auf Bildelemente A1, A2 und A3, wird die Berechnung gemäß folgender Gleichung (1) ausgeführt.
A = { A2 + (A1 + A3)/ 2 }/ 2 ... (1)
In gleicher Weise wird die Berechnung in Hinsicht auf die Bildelemente B1, B2 und B3 nach der folgenden Gleichung (2) ausgeführt.
B = { B2 + (B1 + B3)/ 2}/ 2 ... (2)
In Hinsicht auf die Bildelemente C1, C2 und C3 wird die Berechnung gemäß der folgenden Gleichung (3) ausgeführt.
C = { C2 + (C1 + C3)/ 2}/ 2 ...(3)
Als nächstes wird ein Horizontalblendenkorrekturwert APh auf der Grundlage der Daten A, B, C, D und E aus den vorstehenden Gleichungen durch Multiplikatorkoeffizienten K1, K2 und K3 folgendermaßen hergeleitet.
APh = (D + E) K1 + (A + C) K2 + B K3 ... (4)
Andererseits zeigt Fig. 3(B) einen exemplarischen Fall zur Veranschaulichung einer Vertikalblendenkorrektur. Deren Rechnungsverarbeitung wird folgendermaßen ausgeführt.
In Hinsicht auf die Bildelemente A1, B2 und C1 werden die Berechnungen gemäß der folgenden Gleichung (5) ausgeführt.
F = { B1 + (A1 + C1)/ 2}/ 2 ... (5)
In gleicher Weise wird in Hinsicht auf die Bildelemente A2, B2 und C2 die Rechnung gemäß der nachstehenden Gleichung (6) ausgeführt.
G = { B2 + (A2 + C2)/ 2}/ 2 ... (6)
Und weiter wird die Berechnung in Hinsicht auf die Bildelemente A3, B3 und C3 gemäß der nachstehenden Gleichung (7) ausgeführt.
H = { B3 + (A3 + C3)/ 2}/ 2 ... (7)
Nachfolgend wird ein Vertikalblenden-Korrekturwert APv auf der Grundlage der Daten F, G und H gewonnen, die aus den vorstehenden Rechnungen durch Multiplikationskoeffizienten K4 und K5 folgendermaßen gewonnen werden.
APv = (F + H) K4 + G K5 ... (8)
Danach werden Werte für die Blendenkorrekturkoeffizienten K1 bis K5 festgelegt, beispielsweise - 0,5; - 1; 3; - 1 bzw. 2.
In den Figuren 4 und 5 ist des weiteren der Rechnerdetailaufbau gezeigt. In Fig. 4 entspricht ein Teil (A) den obigen Rechnungen gemäß der Gleichungen (1) bis (3), und ein Teil (B) entspricht der Berechnung gemäß Gleichung (4). In gleicher Weise entspricht in Fig. 5 ein Teil (C) den obigen Rechnungen gemäß der Gleichungen (5) bis (7), und ein Teil (D) entspricht der Berechnung gemäß Gleichung (8).
In der Zeichnung zeigen Symbole "T" und "H" die Verzögerungselemente mit Verzögerungsbeträgen entsprechend einem Bildelement bzw. einer Abtastperiode.
Solchermaßen gewonnene Horizontal- und Vertikalblendenkorrekturwerte APh und APv werden addiert und dann zur Codierverarbeitungsschaltung 6 gesandt. Das in diesem Ausführungsbeispiel offengelegte Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß es diagonale oder schräge Bildelemente, wie A1, A3, C1 und C3 zur Errechnung von Korrekturwerten verwendet. Folglich kann das Auflösungsvermögen in diagonaler und schräger Richtung verbessert werden.

3. FARBSIGNALVERARBEITUNGSSCHALTUNG

Fig. 6 ist ein Blockschaltbild, das die Farbsignalverarbeitungsschaltung 5 zeigt. In der Zeichnung wird ein Eingangsanschluß 501 mit einem Signal beliefert, das aus der Flimmerkorrekturschaltung 402 getrennt wurde. Das eingegebene Signal wird in Zwischenspeicherschaltungen 502 und 503 geleitet und darin abwechselnd unter Verwendung der Abtastimpulse SP1 und SP2 zwischengespeichert. Die Abtastimpulse SP1 und SP2 haben die halbe Frequenz eines Abtasttaktes für ein Bildelement und haben eine 180º-Phasendifferenz untereinander.
Im Ergebnis gibt jede Zwischenspeicherschaltung jedesmal ein Signal mit zwei Bildelementen ab. Das heißt, jeweils zwei, die jedesmal von diesen Zwischenspeicherschaltungen ausgelesenen Bildelemente werden wechselweise um ein Bildelement in Horizontalabtastrichtung verschoben. Mit anderen Worten, diese Zwischenspeicherschaltungen 502 und 503 lesen abwechselnd nacheinander zwei Bildelemente jedesmal durch schrittweises Verschieben von Bildelementen aus.
Die aus den Zwischenspeicherschaltungen 502 und 503 ausgelesenen Signale werden an LPF-Schaltungen 504 und 505 zur Trennung der Farbsignalkomponenten von anderen Komponenten gesandt, basierend auf ihren Frequenzen, und werden danach zu einer Farbsignal-Trennschaltung 506 gesandt und miteinander in einem Addierer 506a addiert, um so ein schmalbandiges Helligkeitssignal YL zu bilden. Dieses schmalbandige Helligkeitssignal YL wird sowohl an eine Gammakorrekturschaltung 508 als auch an eine später zu beschreibende automatische Signalverarbeitungsschaltung 10 gesandt.
Ein von der LPF-Schaltung 505 abgegebenes Signal wird andererseits an einen Multiplizierer 506b gesandt und einer Rechnung auf der Grundlage eines vorbestimmten Koeffizienten unterzogen. Nach Abschluß der Berechnung wird dann das Signal an einen Subtrahierer 506c gesandt. Im Subtrahierer 506c wird von einem Ausgangssignal, das von der LPF-Schaltung 504 kommt, das Ausgangssignal des Multiplizierers 506b subtrahiert, um so ein Farbsignal von R oder B zu erzeugen (dies hängt von jeder Abtastzeile ab). Das im Subtrahierer 506c gewonnene Signal wird dann sowohl an eine Weißabgleichschaltung 507 gesandt, die einen Weißabgleich ausführt, als auch an die automatische Signalverarbeitungsschaltung 10.
Nachdem das Farbsignal (R/B) in der Weißabgleichschaltung 507 abgeglichen worden ist, wird es in einer Gammakorrekturschaltung 508 addiert, so daß das Farbsignal (R/B) einer Gammakorrektur gemeinsam mit dem schmalbandigen Helligkeitssignal (YL) unterzogen werden kann. Dann wird das Farbsignal (R/B) an eine Mischschaltung 509 geliefert. Andererseits wird das schmalbandige Helligkeitssignal (YL) nicht nur an die Mischschaltung 509 geliefert, sondern auch an die automatische Signalverarbeitungsschaltung 10.
In der Mischschaltung 509 wird durch Subtraktion des schmalbandigen Helligkeitssignals (YL) vom Farbsignal (R/B) ein zeilensequentielles Farbdifferenzsignal R - Y oder B - Y gewonnen. In einer Farbverstärkungsschaltung 510 wird das erzeugte Farbdifferenzsignal (R - Y/B - Y) einem Amplitudenabgleich unterzogen und danach sowohl zur automatischen Signalverarbeitungsschaltung 10 als auch an eine Interpolations/Farbsignal-Störbeseitigungsschaltung (d.h. eine Umordnungsschaltung) 511 gesandt.
Die Interpolations/Farbsignal-Störbeseitungsschaltung (d.h., die Umordnungsschaltung) 511 hat die Aufgabe, nicht nur die zeilensequentiell erzeugten Farbdifferenzsignale zu gleichzeitigen Farbdifferenzsignalen unter Verwendung einer Verzögerungsleitung umzusetzen, sondern auch in selektiver Weise das Farbdifferenzsignal in Vertikalrichtung unter Verwendung derselben Verzögerungsleitung zu interpolieren oder eine Störkomponente aus dem Farbdifferenzsignal zu beseitigen.

3.1 INTERPOLATIONS-/FARBSIGNAL-STÖRBESEITIGUNGSSCHALTUNG

Fig. 7 zeigt ein Blockschaltbild der Interpolations/Farbsignal-Störbeseitigungsschaltung (d.h., der Umordnungsschaltung) 551. In der Zeichnung wird ein zeilensequentielles Farbdifferenzsignal an einen Anschluß 511p aus der Farbverstärkungsschaltung 510 eingegeben. Die Umordnung der Farbdifferenzsignal R - Y und B - Y wird von Anschlüssen 511x bzw. 511y ausgegeben. Ein Anschluß 511q wird mit einem Steuersignal CTL zur Steuerung von Schaltern SW1, SW2 und SW3 beliefert. Diese Schalter SW1, SW2 und SW3 sind zur abwechselnden Umschaltung der zuvor beschriebenen Funktion der Schaltung 511 zwischen der Interpolation des Farbdifferenzsignals in Vertikalrichtung und der Störbeseitigung des Farbdifferenzsignals vorgesehen.
Andererseits wird ein Anschluß 511r mit einem Steuersignal HG beliefert, um die Schalter SW4 und SW5 bei jeder Horizontalabtastperiode umzuschalten. Diese Schalter SW4 und SW5 werden zur Umordnung der zeilensequentiellen Farbdifferenzsignale gleichzeitig verwendet. Des weiteren spricht eine Sperrschaltung 511e linear auf ein geringes Amplitudensignal an, vermindert jedoch ein starkes Amplitudensignal. Fig. 8 zeigt eine spezielle Eingangs/Ausgangskennlinie der Sperrschaltung 511e. Eine 1/2-Schaltung 511f arbeitet zur Verringerung des Eingangssignals auf einen halben Wert.

(A) ARBEITSWEISE BEI AUSGEWÄHLTER STÖRBESEITUNGSFUNKTION

Gemäß dem Steuersignal CTL, das in den Anschluß 511q kommt, werden die Schalter SW1, SW2 und SW3 alle auf ihre "H"-Kontakte geschaltet. Folglich wird die 1/2-Schaltung aus der Schaltung ausgeschlossen, und die Schaltung ist im wesentlichen in der in Fig. 10 dargestellten Weise aufgebaut.
Wenn nun ein Eingangssignal des Anschlusses 511p als Signal (A), gezeigt in Fig. 9, angenommen wird, werden Signale, die die 1H-Verzögerungsschaltungen 511b und 511c passiert haben, zu Signalen (B) bzw. (C).
Als nächstes wird in einem Subtrahierer 511d das Eingangssignal (d.h., das Signal (A) in Fig. 9) von dem 2H- verzögerten Signal (d.h., das Signal (C) in Fig. 9) abgezogen. Durch diese Subtraktion werden Komponenten, bei denen keine Korrelation untereinander festgestellt wurde, in die Sperrschaltung 511e eingegeben.
Da die Sperrschaltung 511e eine in Fig. 8 gezeigte Eingangs/Ausgangskennlinie besitzt, werden Signale mit kleiner Amplitude linear aus der Sperrschaltung 511e ausgegeben, aber Signale mit großer Amplitude werden zu einem gewissen Umfang unterdrückt. Das heißt, ein Signal mit kleiner Amplitude mit keiner Korrelation zwischen den zuvor beschriebenen beiden Signalen wird als eine Störkomponente beurteilt und direkt im Addierer 511a addiert. Andererseits wird ein Signal mit großer Amplitude als ein bedeutungsvolles Signal beurteilt; beispielsweise wenn eine Farbe sich während zweier Horizontalabtastperioden 2H ändert, und dessen Abgabe wird unterdrückt.
Die Störkomponente, die vom Addierer 511a abgegeben wird, ist bereits in der Polarität durch die Verarbeitung im Subtrahierer 511d umgekehrt. Im Addierer 511a wird folglich das Eingangssignal von dieser Störkomponente abgezogen. Somit wird die Störbeseitigung aus dem Eingangssignal auf diese Weise ausgeführt. Angemerkt sei, daß diese Störbeseitigungsschaltung eine Kreisschleife bildet, die den Störbeseitigungseffekt erhöhen kann.
In diesem Falle erscheint dasselbe Signal wie dasjenige am Eingangsanschluß 511p auf einem "L"-Kontakt des Schalter SW4 und einem "H"-Kontakt des Umschalters SW5. Das 1H-verzögerte Signal des Eingangsanschlusses 511p erscheint andererseits auf einem "H"-Kontakt des Umschalters SW4 und einem "L"-Kontakt des Umschalters SW5.
Wenn folglich die Umschalter SW4 und SW5 in selektiver Weise zur selben Zeit derart gesteuert werden, daß der Umschalter SW4 auf den "L"-Kontakt umgeschaltet wird und der Umschalter SW5 auf den "H"-Kontakt während einer Horizontalabtastperiode umgeschaltet wird, in der ein Signal R- Y in den Eingangsanschluß 511p eingegeben wird, wird umgekehrt der Schalter SW4 auf den "H"-Kontakt umgeschaltet, und der Umschalter SW5 wird auf den "L"-Kontakt während der nächsten Horizontalabtastperiode umgeschaltet, in der ein Signal B - Y in den Eingangsanschluß 511p ausgegeben wird, die Ausgangsanschlüssen 511x und 511y können stetig und gleichzeitig das R - Y-Signal bzw. das B - Y- Signal ausgeben, wie in Fig. 9 durch die Signale (E) und (F) gezeigt.
Wenn z. B. angenommen wird, daß die Umschalter SW4 und SW5 überlagert werden, die "H"-Kontakte auszuwählen, wenn das Steuersignal HG des Eingangsanschlusses 511r auf "H" ist, wird eine spezielle Bedingung des Steuersignals HG wie ein Signal (D) in Fig. 9.

(B) BETRIEB BEI AUSGEWÄHLTER VERTIKALINTERPOLATIONSFUNKTION

In diesem Falle wird das Signal am Anschluß 511q invertiert, und die Umschalter SW1, SW2 und SW3 werden auf die anderen Seiten umgeschaltet. Im Ergebnis wird die Sperrschaltung 511e und der Addierer 511d aus der Schaltung ausgeschlossen, und die Schaltung ist im wesentlichen in der in Fig. 11 gezeigten Weise aufgebaut.
Wenn das an den Eingangsanschluß 511p gelieferte Signal mit dem Signal (A) in Fig. 9 überlagert wird, was dasselbe wie im vorherigen Falle ist, wird das 1H-verzögerte Signal (B) in der 1H- Verzögerungsschaltung 511b auf dem "H"-Kontakt des Umschalters SW4 und auf dem "L"-Kontakt des Umschalters SW5 auftreten.
Dieses Signal wird weiter in der 1H-Verzögerungsschaltung 511c verzögert, und das Signal (C) von Fig. 9 wird in den Addierer 511a gespeist und mit dem Eingangssignal (A) des Eingangsanschlusses 511p addiert.
Das Ergebnis dieser Addition ist eine Addition aus zwei Signalen, in denen ein Signal gegenüber dem anderen um zwei Horizontalabtastperioden verzögert ist. Folglich werden abwechselnd zwei (R - Y) und zwei (B - Y) ausgegeben. Dieses Signal wird in der Amplitude auf den halben Wert in der 1/2- Schaltung 511f halbiert, dann auf den "L"-Kontakt des Umschalters SW4 und auf den "H"-Kontakt des Umschalters SW5 gesandt.
Wenn folglich diese Umschalter SW4 und SW5 von dem Steuersignal (D) von Fig. 9 in gleicher Weise wie im vorherigen Fall angesteuert werden, geben die Ausgangsanschlüsse 511x und 511y R - Y bzw. B - Y ab. In diesem Fall werden die Ausgangssignale R - Y und/oder B - Y als Mittelwert zwischen einer Horizontalabtastzeile abgegeben, und ihrer oberen oder unteren Horizontalabtastzeile. Dadurch unterscheidet sich dieser vom vorherigen Fall dadurch, daß im vorherigen Fall entweder R - Y oder B - Y direkt ausgegeben werden. Durch diese Operation wird die Interpolation in Vertikalrichtung abgeschlossen. Das Auflösungsvermögen in Vertikalrichtung kann dadurch verbessert werden.
Das solchermaßen umgeordnete Farbdifferenzsignal wird danach an eine Farbdifferenzmatrix 512 gesandt, eine Farblöschschaltung 513 und an eine Abschneideschaltung 515, um einen vorbestimmten Vorgang auszuführen. Nach Empfang der Verarbeitungen in der Farbdifferenzmatrix 512, der Farblöschschaltung 513 und der Abschneideschaltung 515 wird das Ausgangssignal an die Codierschaltung 6 geliefert.
Die Farbdifferenzmatrix 512 führt eine Farbkorrektur auf der Grundlage einer Matrixrechnung von zwei Farbdifferenzsignalen aus, um so ein Farbdifferenzsignal entsprechend der NTSC-Norm zu erzeugen. Andererseits unterdrückt die Farblöschschaltung 513 die Amplitude des Farbdifferenzsignals im Spitzenlichtabschnitt, um so ein sogenanntes Falschfarbsignal zu unterdrücken. Die Arbeitsweise ist auf der Grundlage einer Entscheidung bestimmt, ob das an den Anschluß 501 eingegebene Signal einen Schnittpegel eines Doppelbegrenzers 514 übersteigt. Die Abschneideschaltung 515 führt des weiteren einen Abschneidevorgang des Abschnitts in der Nähe des Nullpegels des durchgehenden Signals aus, um die Störung des Abschnitts niedriger Helligkeit zu beseitigen.
Die Signale aus der Abschneideschaltung 515 werden zur Codierverarbeitungsschaltung 6 gesandt und in Videosignalgemische mit dem Helligkeitssignal codiert, das von der Helligkeitssignal-Verarbeitungsschaltung 4 kommt. Nach der Rückwandlung in analoge Signale in der D/A-Wandlerschaltung 7 werden diese des weiteren ausgegeben, beispielsweise an einen Fernseher.

4. AUTOMATISCHE SIGNALVERARBEITUNGSSCHALTUNG

Fig. 12 zeigt ein Blockschaltbild der automatischen Signalverarbeitungsschaltung 10. In einer 64-Segment- Integrierschaltung 100 ist ein Helligkeitssignaldatum, korrigiert in der Gammakorrekturschaltung 508, in jedes der 64 kleinen Blöcke auf einer Bildebene integriert. Integrationsergebnisse in jeweiligen Blöcken werden als Steuersignale für eine selbsttätige Irisblendensteuerung verwendet, eine Verstärkungsregelung und eine automatische Kontrastkorrektur.
Eine 64-Segment-Integrierschaltung führt die gleiche Integration unter Verwendung der Helligkeitssignale aus, die noch nicht von der Gammakorrekturschaltung 508 korrigiert sind. Deren Ergebnisse werden für die nicht gegengekoppelte Weißabgleichsteuerung zusammen mit dem Ergebnis verwendet, das in einer später zu beschreibenden 64-Segment-Integrierschaltung 103 erzeugt wird.
Das Integrationsergebnis der 64-Segment- Integrationsschaltung 101 wird auch an eine Bildebenen- Integrationsschaltung 102 geliefert, um so in der Bildebene als ganzes integriert zu werden. Ein Ausgangssignal der Einbildebenen-Integrationsschaltung 102 wird als Korrekturdatum für die automatische Flimmerkorrektur verwendet.
Des weiteren führt die 64-Segment-Integrationsschaltung 103 die gleiche Integration auf der Grundlage von R/B-Signalen aus, die zeilensequentiell aus der Farbtrennschaltung 506 geliefert werden. Deren Integrationsergebnis wird für die zuvor beschriebene Weißabgleichsteuerung verwendet.
Außerdem integriert eine Ein-Bildebene- Integrationsschaltung 104 R - Y- und B - Y-Signale, die aus der Farbverstärkungsschaltung 510 kommen, zu einer gesamten Bildebene, um so ein Integrationswert für die automatische Weißabgleichsteuerung zu gewinnen. Weiterhin stellt noch ein Ein- Bildebene-Spitzenwertdetektor 105 einen Spitzenwert in der Bildebene aus den R - Y- und B - Y-Signalen fest. Die Ergebnisse werden als Zusatzdaten für die zuvor beschriebene automatische Irisblendensteuerung verwendet.
Die zuvor erläuterten verschiedenen Integrations- /Feststellergebnisse werden einmal an jeweilige Eingangsbausteine eines Datenwählers 107 geliefert. Ein Ausgangsbaustein des Datenwählers 107 ist mit dem Datenbus 9 des Mikrocomputers 8 verbunden. Auf der anderen Seite wird eine Bausteinbenennungsadresse vom Mikrocomputer 8 durch eine Steuerleitung (die entweder eine ausschließliche Leitung oder Teil des Busses 9 ist) durch einen Adressendecoder 106 ausgegeben zum Datenwähler 107, so daß ein gewünschtes Integrationsergebnis in den Mikrocomputer 8 durch adäquate Umschaltung der Eingangsbausteine möglich ist. Der Mikrocomputer 8 errechnet Steuerdaten zur Steuerung verschiedener Abschnittes des Systems auf der Grundlage der so gewonnenen Integrations- /Feststellergebnisse, und gibt diese über den Datenbus 9 ab.
Ein Dateneingabeabschnitt des Schaltblockes, der die obigen Daten empfängt, ist in Fig. 13 gezeigt. In der Zeichnung selektiert ein ID-Decoder 01 eine Schaltungsblock-Benennungs- ID, die vom Mikrocomputer 8 über den Datenbus 9 gesandt wird, oder über eine exklusive Steuerleitung. Wenn der ID-Decoder 01 seine eigene Schaltungsblock-ID feststellt, schaltet er ein Eingangs-/Ausgangsbaustein 02 ein, um so Steuerdaten auf den Datenbus 9 zu lesen.
Eingelesene Daten werden in einem Zwischenspeicher 03 gehalten und in einem RAM 04 gespeichert. Ein elektronischer Umschalter SW01 hat einen Ruhekontakt "Y". Die Schaltunsseite führt eine vorbestimmte Verarbeitung unter Bezug auf den RAM 04 durch. Die Aktualisierung von Verarbeitungsdaten wird dann ausgeführt, wenn die Bildempfangsbedingung der Kamera sich ändert und die Ausgangsdaten der automatischen Signalverarbeitungsschaltung 10 sich entsprechend ändern. In einem solchen Falle werden Daten vom Mikrocomputer 8 zusammen mit einer Selektions-ID gesandt und gemäß der zuvor beschriebenen Prozedur eingelesen.
Andererseits speichert ein ROM 05 Standartsteuerungsdaten, die für den Schaltungsblock notwendig sind. Durch Umschalten des elektronischen Umschalters SW01 auf seinen "X"-Kontakt wird die Verarbeitung gemäß der Daten im ROM 05 ausgeführt. In diesem Falle wird die Verarbeitung des Schaltungblocks auf eine Standardverarbeitungsoperation fixiert, ohne Berücksichtigung von Signalzuständen. Die Steuerung des Umschalters SW01 kann durch Anlegen von EIN/AUS-Steuersignalen an einen Anschluß 06 erfolgen, so daß die Umschaltoperation ganz sanft ausgeführt werden kann.
Fig. 14 zeigt eine verwendete Bedingung des Datenbusses 9. Auf diese Weise wird das Senden/Empfangen der Steuerdaten in einem Multiplexverfahren ausgeführt. Jedoch benötigt der Mikrocomputer 8 zur Steuerung zahlreiche Schaltungen, und einige Schaltungen haben einen größeren Umfang von Steuervariabelen (beispielsweise erfordert die Gammakorrekturschaltung 508 eine Menge Pegel- und Neigungsdaten zur Annäherung einer Vielzahl gebrochener Linien).
Es ergibt sich somit das Problem, eine signifikant lange Zeit zu benötigen, bis das System den Normalbetrieb annimmt. Um einen solchen Nachteil zu beseitigen, wird der elektronische Umschalter SW1 auf die ROM 05-Seite umgeschaltet, wenn die Daten im System sich häufig ändern, beispielsweise bei der Zeit, kurz nach dem das System eingeschaltet worden ist. Somit wid das System gemäß der im ROM 05 gespeicherten Standdartdaten gesteuert. Es bedeutet einen großen Verdienst für Verbrauchsgüter, weil Anwender unmittelbar das System benutzen können, ohne eine Photographiermöglichkeit zu verpassen, obwohl einige unbefriedigende Punkte existieren.

Claims

1. Farbkameragerät, mit:

einem Bildaufnahmeelement (2) mit einem streifen- /mosaikartigen Farbfilter zur photoelektrischen Wandlung eines eintrffenden optischen Bildes, um so wenigstens ein Signal mit einer Helligkeitskomponente und einer Farbkomponente zu gewinnen, die miteinander dem Multiplexverfahren unterzogen sind;

einem A/D-Wandler (3) zur Digitalisierung des Multiplexsignals;

einer Helligkeitssignal-Verarbeitungsschaltung (4) zur Trennung der Helligkeitskomponente aus dem Multiplexsignal und zur Ausführung einer Blendenkorrektur mit einem ersten Verzögerungselement (407a, 407b) mit einem zwei Horizontalabtastperioden entsprechenden Verzögerungsbetrag; und mit

einer Farbsignal-Verarbeitungsschaltung (5) zur Trennung der Farbkomponente aus dem Multiplexsignal, um so zwei abwechselnde zeilensequenzielle Farbdifferenzkomponenten durch eine vorbestimmte Rechenprozedur zu gewinnen, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbsignal- Verarbeitungsschaltung ein zweites Verzögerungselement (511a, 511b) enthält mit einem zwei Horizontalabtastperioden entsprechenden Verzögerungsbetrag und das eingerichtet ist, sowohl eine Umordnung der abwechselnden zeilensequentiellen Farbdifferenzkomponenten zu Simultan-Farbdifferenzkomponenten in getrennten Kanälen als auch in selektiver Weise entweder eine rückkopplungsartige Störbeseitigungsverarbeitungsoperation oder eine Vertikalinterpolationsoperation auszuführen.

2. Farbkameragerät nach Anspruch 1, das des weiteren ausgestattet ist mit einer Rechenschaltung (6) zum Empfang einer Vielzahl von Signalen aus der Helligkeitssignal- Verarbeitungsschaltung und der Farbsignal-Verarbeitungsschaltung und zur Errechnung dieser Signale der Reihe nach in Hinsicht auf jedes Kleinsegment einer Bildebene und der Gesamtbildebene, um so Daten zu gewinnen, die einen Bildebenenzustand während einer photographischen Operation repräsentieren.

3. Farbkameragerät nach Anspruch 2, das des weiteren ausgestattet ist mit einem Mikrocomputer (8), der über einen Datenbus (9) mit der Rechenschaltung (6), der Helligkeitssignal- Verarbeitungsschaltung (4) und der Farbsignal- Verarbeitungsschaltung (5) verbunden ist, und wobei der Mikrocomputer (8) zur Erzeugung verschiedener Koeffizienten eingerichtet ist, die zu verwenden sind in der Helligkeitssignal-Verarbeitungsschaltung (4) und der Farbsignal- Verarbeitungsschaltung (5) auf der Grundlage des über den Datenbus (9) empfangenen Rechenergebnisses der Rechenschaltung (6) und zur Sendung dieser Koeffizienten über den Datenbus (9) zur Helligkeitssignal-Verarbeitungsschaltung (4) und zur Farbsignal-Verarbeitungsschaltung (5), um so jeweilige Verarbeitungsoperationen zu steuern.

4. Farbkameragerät nach Anspruch 3, dessen Helligkeits- und Farbsignal-Verarbeitungsschaltungen zur Speicherung von Koeffizienten eingerichtet sind, um so eine Normverarbeitungsoperation zu ermöglichen, die einen Normphotographierzustand darstellt, und um jeweilige Verarbeitungsoperationen auf der Grundlage der gespeicherten Koeffizienten auszuführen, wenn der Datenbus und die jeweiligen Verarbeitungsschaltungen nicht untereinander verbunden sind.