DE69709447T2

DE69709447T2 - Festkörperfarbbildaufnahmevorrichtung

Info

Publication number: DE69709447T2
Application number: DE69709447T
Authority: DE
Inventors: Shinichiro Saito
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1996-07-03
Filing date: 1997-07-01
Publication date: 2002-09-19
Anticipated expiration: 2017-07-02
Also published as: DE69709447D1; KR980013277A; EP0817504A1; EP0817504B1; US6400403B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche 1 und 2. Eine Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung dieser Art ist aus dem Dokument JP 07 298 275 bekannt, das dem später veröffentlichten Dokument US 5,555,023 entspricht.

Beschreibung der einschlägigen Technik:

Allgemein gesagt, besteht Bedarf an einer Verbesserung der Auflösung einer elektronischen Stehbildkamera hinsichtlich Buchstaben, Figuren oder dergleichen.
Es wurde eine Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung mit verbesserter Auflösung vorgeschlagen (japanische Patentoffenlegungs-Veröffentlichung Nr. 4- 72989), bei der Farbbilder auf einer Fläche einer alle Pixel lesenden Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung mit einer Anordnung vorhanden sind, bei der eine Wiederholung zweier horizontaler Pixel auf eine Wiederholung zweier vertikaler Pixel vorliegt.
Eine Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung, bei der Farbbilder auf einer Fläche eines alle Pixel lesenden Festkörper-Bilderzeugungselements mit einer Anordnung mit einer Wiederholung zweier horizontaler Pixel auf eine Wiederholung zweier vertikaler Pixel angeordnet sind, kann für den Effekt einer Verbesserung einer Auflösung von 1/2 der vertikalen Raumfrequenz sorgen, wenn ein Aperturkompensationssignal unter Verwendung von Pixeln derselben Farbe in jeder vertikalen Linie erzeugt wird, und zwar im Vergleich mit einer Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung gemäß dem Zeilensprung-Abtastsystem.
Eine derartige herkömmliche Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung kann den obigen Effekt nur dann liefern, wenn Pixel für dieselbe Farbe streifenförmig mit der Pixelanordnung des Farbfilters angeordnet sind. Jedoch sind bei einer Festkörper-Farbbilderzeugungsvorrichtung, bei der Farbbilder mit schachbrettförmiger Pixelanordnung, die keine Streifenanordnung derselben Farbpixel ist, auf einer Fläche der alle Pixel lesenden Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung angeordnet sind, wenn aus für dieselben Farbpixel erhaltenen Signalen ein Aperturkompensationssignal erzeugt wird, die Auflösung entsprechend 1/2 für die horizontale Raumfrequenz und ebenfalls 1/2 für die vertikale Raumfrequenz verbessert, jedoch wird demgemäß in nachteiliger Weise ein Pseudosignal erzeugt.
Nun besteht der Grund zur Erzeugung dieses Pseudosignals darin, dass, da grüne Pixel G eines Farbfilters mit einem Schachbrettmuster angeordnet sind, wie in der Fig. 1A dargestellt, und da demgemäß eine Interpolation ausgeführt werden muss, um ein Aperturkompensationssignal zu erzeugen, dieses Aperturkompensationssignal z. B. erzeugt werden muss, nachdem die Interpolation mit dem Mittelwert eines Grünsignals für die horizontale Richtung ausgeführt wurde, wobei dann, wenn diese Interpolation für die horizontale Richtung ausgeführt wird und ein Objekt ein horizontales Streifenmuster mit einer Raumfrequenz von 1/2 aufweist, wie es in der Fig. 1B dargestellt ist, die Auflösung erzielt werden kann, wie sie in der Fig. 1C dargestellt ist, wobei jedoch dann, wenn eine derartige Interpolation in horizontaler Richtung ausgeführt wird und ein Objekt ein vertikales Streifenmuster mit einer Raumfrequenz von 1/2 aufweist, wie in der Fig. 1D dargestellt, ein Pseudosignal erzeugt wird, das einen horizontalen Streifen zeigt, wie es in der Fig. 1E dargestellt ist. Wenn dagegen diese Interpolation mit einem Mittelwert der Grünsignale für die vertikale Richtung ausgeführt wird und ein Objekt ein horizontales Streifenmuster mit einer Raumfrequenz von 1/2 aufweist, erzeugt dementsprechend ein Aperturkompensationssignal in nachteiliger Weise ein Pseudosignal, das einen vertikalen Streifen repräsentiert. Im Ergebnis erzeugt das Aperturkompensationssignal in nachteiliger Weise an horizontalen und vertikalen Rändern eine Pseudokontur.
Bei der bekannten Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung gemäß JP 0-7298275 entsprechend US 5,555,023, die Stand der Technik gemäß Art. 54(3) EPÜ bildet, modifiziert das Ausgangssignal des Chrominanzdetektors als Erstes die Ausgangssignale der Korrelationsberechner, die dann dazu verwendet werden, das Aperturkompensationssignal zu modifizieren. Ferner wird bei der bekannten Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung das modifizierende Signal kontinuierlich abhängig davon berechnet, ob der Chrominanzdetektor anzeigt, dass das Bild monochrom oder farbig ist. Ein wesentlicher Unterschied zum vorliegenden Gegenstand besteht darin, dass die bekannte Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung über keine Luminanzsignal-Aperturkompensationseinrichtung verfügt, die durch Synthetisieren aller Pixel des Farbfilters ein Luminanzsignal-Festkörper-Farbbilderzeugungsvorrichtung erzeugt.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Angesichts derartiger Gesichtspunkte ist es eine Aufgabe der Erfindung, in einer Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung die Auflösung zu verbessern, ohne ein Pseudosignal zu erzeugen.
Gemäß einer ersten Erscheinungsform der Erfindung ist eine Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung mit einem Farbfilter mit kariertem oder Schachbrettmuster geschaffen, das in einem alle Pixel lesenden Festkörper-Bildsensor angeordnet ist, wobei die Vorrichtung Folgendes aufweist: eine Ursprungssignal-Aperturkompensationseinrichtung zum Erzeugen eines Ursprungssignal- Aperturkompensationssignals von allen Pixeln eines Farbfilters; und eine Chrominanzsignal-Erfassungseinrichtung, wobei das Ursprungssignal-Aperturkompensationssignal ansprechend auf eine Erfassungsausgabe von der Chrominanzsignal-Erfassungseinrichtung gewichtet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Chrominanzsignal-Erfassungseinrichtung ein Verhältnis des Ausgangspegels von Chrominanzsignalen erfasst, eine Luminanz-Aperturkompensationseinrichtung zum Erzeugen eines Luminanzsignal-Aperturkompensationssignals von einem Luminanzsignal vorgesehen ist, das durch Synthetisieren von allen Pixeln des Farbfilters erhalten wird, und dass das Luminanzsignal- Aperturkompensationssignal ansprechend auf das Verhältnis des erfassten Ausgangspegels der Chrominanzsignal-Erfassungseinrichtung ebenfalls gewichtet wird, und danach das gewichtete Ursprungssignal-Aperturkompensationssignal und das gewichtete Luminanzsignal-Aperturkompensationssignal addiert werden, um ein Aperturkompensationssignal zu erhalten.
Gemäß einer zweiten Erscheinungsform der Erfindung ist eine Festkörper- Farbbilderzeugungsvorrichtung mit einem Farbfilter mit Schachbrettmuster, das in einem alle Pixel lesenden Festkörper-Bildsensor angeordnet ist, mit Folgendem geschaffen: einer Ursprungssignal-Aperturkompensationseinrichtung zum Erzeugen eines Ursprungssignal-Aperturkompensationssignals aus allen Pixeln eines Farbfilters sowie einer Chrominanzsignal-Erfassungseinrichtung. Diese Festkörper-Farbbilderzeugungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Chrominanzsignal-Erfassungseinrichtung erfasst, ob ein Objekt farbig oder farblos ist, eine Luminanz-Aperturkompensationseinrichtung zum Erzeugen eines Luminanz-Aperturkompensationssignals von einem Luminanzsignal vorgesehen ist, das durch Synthetisieren von allen Pixeln des Farbfilters erhalten wird, und dass eine Speichereinrichtung zum vorherigen Speichern eines Verstärkungskoeffizienten aus der Speichereinrichtung ansprechend auf das Chrominanzsignal-Erfassungssignal von der Chrominanzsignal-Erfassungseinrichtung ausgelesen und das Ursprungssignal-Aperturkompensationssignal ansprechend auf den Verstärkungskoeffizienten gewichtet wird, und dass im Anschluss daran das gewichtete Ursprungssignal- Aperturkompensationssignal und das Luminanz-Aperturkompensationssignal addiert werden, um ein Aperturkompensationssignal zu erhalten.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1A bis 1E sind Diagramme, die dazu verwendet werden, die Entstehung eines Pseudosignals zu erläutern;
Fig. 2 ist ein Blockdiagramm, das eine Anordnung einer Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
Fig. 3 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Farbfilters gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
Fig. 4A und 4B sind Diagramme, die dazu verwendet werden, zu erläutern, wie ein Luminanzsignal-Aperturkompensationssignal gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung erhalten wird;
Fig. 5A bis, 5F sind Diagramme, die dazu verwendet werden, zu erläutern, wie das Aperturkompensationssignal gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung synthetisiert wird;
Fig. 6A und 6B sind Diagramme, die dazu verwendet werden, zu erläutern, wie ein Chrominanzsignal-Aperturkompensationssignal gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung erhalten wird;
Fig. 7A bis 7F sind Diagramme, die dazu verwendet werden, zu erläutern, wie das Chrominanzsignal-Aperturkompensationssignal gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung erhalten wird;
Fig. 8 ist ein Blockdiagramm, das eine Anordnung einer Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
Fig. 9A bis 9D sind Diagramme, die dazu verwendet werden, zu erläutern, wie das Chrominanzsignal-Aperturkompensationssignal gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung erhalten wird; und
Fig. 10 ist ein Kurvenbild, das die Beziehung zwischen dem Pegel eines Chrominanzsignal-Erfassungssignals und einem Verstärkungskoeffizienten gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Nachfolgend wird eine Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
In der Fig. 2, die ein Diagramm ist, das die erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung zeigt, ist eine Anordnung einer alle Pixel lesenden Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung 1 dargestellt, die auf einem CCD usw. ausgebildet ist. Auf einer Bildaufnahmefläche der Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung 1 ist ein Farbfilter mit Schachbrettmuster angeordnet, wie in der Fig. 1A oder der Fig. 3 dargestellt. In der Fig. 3 repräsentieren Bezugssymbole A&sub1; und A&sub2; Grün, und Bezugssymbole B und C repräsentieren z. B. Rot bzw. Blau oder Gelb bzw. Cyan oder dergleichen. Es ist angenommen, dass in diesem Fall die Farben A&sub1;, A&sub2;, B und C getrennt werden können.
Die Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung 1 liefert ihr Ausgangssignal der Reihe nach durch eine Korrelationsdoppelabtastung(CDS = Correlation Double Sampling)-Schaltung 2 und eine Schaltung 3 mit automatischer Verstärkungsregelung (AGC = Automatic Gain Control) an eine Weißausgleichsschaltung 4. Bei dieser Ausführungsform ist eine Weißausgleichsschaltung 4 vorhanden, da das Farbfilter eine Anordnung mit drei Primärfarben, nämlich Grün, Rot und Blau, aufweist, wohingegen dann, wenn das Farbfilter keine Anordnung dieser drei Primärfarben, sondern eine solche von Komplementärfarben aufweist, anstelle der Weißausgleichsschaltung 4 eine Pegelausgleichsschaltung vorhanden ist.
Die Weißausgleichsschaltung (Pegelausgleichsschaltung) 4 stellt den Pegel jedes von Farbsignalen ein, wie sie erhalten werden, wenn ein Objekt weiß ist. Da die Weißausgleichsschaltung (Pegelausgleichsschaltung) 4 den Pegel jedes von Farbsignalen einstellt, wie sie erhalten werden, wenn Weiß angezeigt wird, ist es möglich, wie es später beschrieben wird, die Aperturantwort zu maximieren, wie sie erhalten wird, wenn aus einem Ursprungssignal ein Aperturkompensationssignal erzeugt wird.
Die Weißausgleichsschaltung 4 liefert ihr Ausgangssignal an eine Luminanzsignal-Synthetisierschaltung (Y-Signal-Synthetisierschaltung) 5 zum Synthetisieren eines Luminanzsignals Y, an eine Ursprungssignal-Aperturkompensationsschaltung 6 zum Erzeugen eines Aperturkompensationssignals direkt aus einem Ursprungssignal, an eine Farbsignalverhältnis-Erfassungsschaltung 7 zum Erfassen des Pegelverhältnisses der Chrominanzsignale sowie eine Farbsignal-Synthetisierschaltung 8 zum Synthetisieren von Chrominanzsignalen.
Bei der Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung mit der alle Pixel lesenden CCD-Anordnung und unter Verwendung von Farbfiltern mit jeweils Grün-Schachbrettanordnung, wie in der Fig. 3 dargestellt, synthetisiert die Luminanzsignal-Synthetisierschaltung 5 zum Synthetisieren der Luminanzsignale Y diese Luminanzsignale Y entsprechend der folgenden Gleichung:
Y = k · A&sub1; + 1 · A&sub2; + m · B + n · C
wobei k, l, m und n Koeffizienten sind.
Ein auf der Ausgangsseite der Luminanzsignal-Synthetisierschaltung 5 erhaltenes Luminanzsignal Y wird an eine Luminanzsignal-Aperturkompensationsschaltung 9, zum Erzeugen eines Aperturkompensationssignals aus dem erhaltenen Luminanzsignal Y und auch über eine Schaltung 10 für vorbestimmte Verzögerung an eine Addiererschaltung 11 geliefert.
Wie es in den Fig. 4A und 4B dargestellt ist, erhält die Luminanzsignal- Aperturkompensationsschaltung 9 aus Signalen, die durch Interpolieren jeweiliger Pixelsignale als Luminanzsignal erhalten wurden, ein Luminanzsignal-Aperturkompensationssignal, sie erhält ein Horizontal-1/4-Aperturkompensationssignal und ein Vertikal-1/4-Aperturkompensationssignal, und sie gibt ein Signal aus, das durch Addieren des Horizontal-1/4-Aperturkompensationssignals und des Vertikal-1/4-Aperturkompensationssignals erhalten wurde.
Das Horizontal-1/4-Aperturkompensationssignal und das Vertikal-1/4-Aperturkompensationssignal können durch ein bekanntes Synthetisierverfahren gemäß der folgenden Gleichung erhalten werden:
Yap 1/4 = -1/2 · Y&sub1; + Y&sub3; - 1/2 · Y&sub5;
Darüber hinaus sei angenommen, wenn das Horizontal-1/4-Aperturkompensationssignal synthetisiert wird, dass das ursprüngliche Luminanzsignal dergestalt ist, wie es in der Fig. 5A dargestellt ist. Das ursprüngliche Luminanzsignal Y1 wird um einen Wert von zwei Pixeln (zwei Bits) phasenverschoben, um ein in der Fig. 5B dargestelltes Luminanzsignal Y3 zu erhalten, und es wird auch um einen Wert von vier Pixeln (vier Bits) phasenverschoben, um ein Luminanzsignal Y5 zu erhalten, wie es in der Fig. 5C dargestellt ist. Anschließend werden, wie es in der Fig. 5D dargestellt ist, das ursprüngliche Luminanzsignal Y1 und das Luminanzsignal Y5 addiert und durch zwei geteilt (1/2(Y1+Y5).
Das in der Fig. 5D dargestellte Signal 1/2(Y1+Y5) wird vom in der Fig. 5B dargestellten Luminanzsignal Y3 subtrahiert, um ein in der Fig. 5E dargestelltes Aperturkompensationssignal zu erhalten, das der obigen Gleichung genügt. Zum Beispiel wird das in der Fig. 5E dargestellte Aperturkompensationssignal zum in der Fig. 5B dargestellten Luminanzsignal Y3 addiert, um dadurch ein Signal zu erhalten, das in der Fig. 5F dargestellt ist und zum Hervorheben einer Kontur verwendet wird. Auch das Vertikal-1/4-Aperturkompensationssignal wird ähnlich verarbeitet.
Die Luminanzsignal-Aperturkompensationsschaltung 9 gibt das Signal über ein Bandpassfilter aus, um die Verstärkung der Raumfrequenz 1/4 zu erhöhen.
Die Luminanzsignal-Aperturkompensationsschaltung 9 kann eine Kontur eines farbigen oder farblosen Objekts hervorheben, um das Aperturkompensationssignal unter Verwendung des Luminanzsignals Y zu erzeugen. Ein auf der Ausgangsseite der Luminanzsignal-Aperturkompensationsschaltung 9 erhaltenes Luminanzsignal-Aperturkompensationssignal wird über eine Verstärkerschaltung 12 mit variabler Verstärkung zum Gewichten des Luminanzsignal-Aperturkompensationssignals an einen Eingangsanschluss einer Addiererschaltung 13 geliefert.
Die Ursprungssignal-Aperturkompensationsschaltung 6 erhält aus ursprünglichen Signalen von allen Pixeln eines Farbfilters ein Ursprungssignal-Aperturkompensationssignal, wie in den Fig. 6A und 6B dargestellt, sie erhält ein Horizontal-1/2-Aperturkompensationssignal sowie ein Vertikal-1/2-Aperturkompensationssignal, und sie gibt ein Signal aus, das durch Addieren des Horizontal-1/2-Aperturkompensationssignals und des Vertikal-1/2-Aperturkompensationssignals erhalten wurde.
Das Horizontal-1/2-Aperturkompensationssignal und das Vertikal-1/2-Aperturkompensationssignal können durch ein bekanntes Synthetisierverfahren erhalten werden. Das Horizontal-1/2-Aperturkompensationssignal wird gemäß der folgenden Gleichung erhalten:
Yap 1/2 = -1/2 · C1 + A2 - 1/2 · C2
Das Vertikal-1/2-Aperturkompensationssignal wird gemäß der folgenden Gleichung erhalten:
Yap 1/2 = -1/2 · B1 + A2 - 1/2 · B2
Darüber hinaus wird, wenn das Horizontal-1/2-Aperturkompensationssignal synthetisiert wird, ein in der Fig. 7A dargestelltes Chrominanzsignal C1 um den Wert eines Pixels (ein Bit) in der horizontalen Richtung verschoben, um ein in der Fig. 7B dargestelltes Chrominanzsignal A2 zu erhalten, und auch um einen Wert von zwei Pixeln (zwei Bits) phasenverschoben, um in der Fig. 7C dargestelltes Chrominanzsignal C2 zu erhalten. Anschließend werden, wie es in der Fig. 7B dargestellt ist, das Chrominanzsignal C1 und das Chrominanzsignal C2 addiert und dann durch zwei geteilt (1/2(C1+C2)).
Das in der Fig. 7D dargestellte Signal 1/2(C1+C2) wird vom in der Fig. 7B dargestellten Chrominanzsignal A2 subtrahiert, um ein in der Fig. 7E dargestelltes Aperturkompensationssignal zu erhalten, das der obigen Gleichung genügt. Zum Beispiel wird das in der Fig. 7E dargestellte Aperturkompensationssignal zum in der Fig. 7B dargestellten Chrominanzsignal A2 addiert, wodurch ein in der Fig. 7F dargestelltes Signal erhalten wird, das zum Hervorheben einer Kontur verwendet wird. Auch das Vertikal-1/2-Aperturkompensationssignal wird auf ähnliche Weise verarbeitet.
Die Ursprungssignal-Aperturkompensationsschaltung 6 gibt das Signal über ein Bandpassfilter aus, um die Verstärkung der Raumfrequenz 1/2 zu erhöhen.
Da die Ursprungssignal-Aperturkompensationsschaltung 6 nicht alle Ursprungssignale aus den Pixeln der Farbfilter interpoliert und da demgemäß der Raumfrequenzbereich auf die Raumfrequenz 1/2 erweitert ist, ist es möglich, die Verstärkung der Raumfrequenz um den Wert 1/2 zu erhöhen, wenn ein Objekt farblos ist. Ein auf der Ausgangsseite der Ursprungssignal-Aperturkompensationsschaltung 6 erhaltenes Ursprungssignal-Aperturkompensationssignal wird über eine Verstärkerschaltung 14 mit variabler Verstärkung zur Gewichtung des Ursprungssignal-Aperturkompensationssignals an den anderen Eingangsanschluss der Addiererschaltung 13 geliefert.
Die Chrominanzsignalverhältnis-Erfassungsschaltung 7 ist eine Schaltung zum Erfassen, wie stark ein Objekt gefärbt ist. Die Chrominanzsignalverhältnis- Erfassungsschaltung 7 berechnet das Verhältnis zwischen Pegeln verschiedener Farben, und sie bestimmt, auf Grundlage dieses Verhältnisses, wieviel größer oder kleiner dieses Verhältnis im Vergleich zu einem zugehörigen Standardwert ist, wie er erhalten wird, wenn Weiß angezeigt wird. So steuert die Chrominanzsignalverhältnis-Erfassungsschaltung 7 die Verstärkungen der Verstärkerschaltungen 12, 14 mit variabler Verstärkung auf Grundlage der Bestimmung.
Wenn bei der ersten Ausführungsform bestimmt wird, dass das Pegelverhältnis näherungsweise dem Standardwert entspricht, wie er erhalten wird, wenn Weiß angezeigt wird, bestimmt die Chrominanzsignalverhältnis-Erfassungsschaltung 7, dass ein Objekt farblos ist. Dann verringert die Chrominanzsignalverhältnis-Erfassungsschaltung 7 die Verstärkung der Verstärkerschaltung 12 mit variabler Verstärkung zum Gewichten des Luminanzsignal-Aperturkompensationssignals auf die Bestimmung hin, um dadurch dieses Signal abzusenken, und sie erhöht auch die Verstärkung der Verstärkerschaltung 14 mit variabler Verstärkung zum Gewichten des Ursprungssignal-Aperturkompensationssignals auf die Bestimmung hin, um dieses dadurch zu vergrößern.
So ist es möglich, den Raumfrequenzbereich des Aperturkompensationssignals, das durch Addieren des Luminanzsignal-Aperturkompensationssignals und des Ursprungssignal-Aperturkompensationssignals erhalten wurde, wobei es auf der Ausgangsseite der Addiererschaltung 13 erhalten wurde, auf den hohen Raumfrequenzbereich von 1/2 einzustellen. Demgemäß ist es möglich, die Auflösung zu verbessern. In diesem Fall wird die Erzeugung des Pseudosignals verhindert, da das Objekt farblos ist.
Wenn dagegen ermittelt wird, dass das Pegelverhältnis nicht nahe am Standardwert liegt, wie er erhalten wird, wenn Weiß dargestellt wird, ermittelt die Chrominanzsignalverhältnis-Erfassungsschaltung 7, dass das Objekt gefärbt ist. Dann erhöht die Chrominanzsignalverhältnis-Erfassungsschaltung 7 die Verstärkung der Verstärkerschaltung 12 mit variabler Verstärkung zum Gewichten des Luminanzsignal-Aperturkompensationssignals auf die Ermittlung hin, um dadurch das Luminanzsignal-Aperturkompensationssignal um diesen Wert zu erhöhen, und sie verringert auf die Verstärkung der Verstärkerschaltung 14 mit variabler Verstärkung zum Gewichten des Ursprungssignal- Aperturkompensationssignals auf die Ermittlung hin, um dadurch dieses Signal um diesen Wert zu verkleinern.
So ist es möglich, das Pseudosignal zu unterdrücken, während der Raumfrequenzbereich des Aperturkompensationssignals, das durch Addieren des Luminanzsignal-Aperturkompensationssignals und des Ursprungssignal-Aperturkompensationssignals erhalten wird, wobei es an der Ausgangsseite der Addiererschaltung 13 erhalten wird, in den Bereich 1/4 verschoben wird.
In diesem Fall kann, da die Verstärkungen der Verstärkerschaltungen 12 und 14 mit variabler Verstärkung kontinuierlich geändert werden können, das an der Ausgangsseite der Addiererschaltung 13 erhaltene Aperturkompensationssignal kontinuierlich innerhalb des Raumfrequenzbereichs von 1/2 bis 1/4 geändert werden.
Das an der Ausgangsseite der Addiererschaltung 13 erhaltene Aperturkompensationssignal wird an die Addiererschaltung 11 geliefert, wo an einem Luminanzsignal-Ausgangsanschluss 15 auf der Ausgangsseite der Addiererschaltung 11 ein Luminanzsignal erhalten wird, zu dem ein Konturhervorhebungssignal addiert ist.
In der Chrominanzsignal-Synthetisierschaltung 8 werden Farbdifferenzsignale (R-Y) und B-Y) an einem Ausgangsanschluss 6 derselben bzw. einem anderen Ausgangsanschluss 17 derselben erhalten (wobei R ein rotes Signal repräsentiert, B ein blaues Signal und Y ein Luminanzsignal).
Gemäß der ersten Ausführungsform wird, wie oben beschrieben, wenn das Objekt farblos ist und demgemäß die Erzeugung eines Pseudosignals verhindert ist, das Luminanzsignal-Aperturkompensationssignal so gewichtet, dass die Ursprungssignal-Aperturkompensationssignale verwendet werden, die aus den Ursprungssignalen aller Pixel der Farbfilter erzeugt wurden. Daher ist der Raumfrequenzbereich des Aperturkompensationssignals auf die Raumfrequenz 1/2 erweitert, und demgemäß ist es in vorteilhafter Weise möglich, die Auflösung ohne Erzeugung einer Pseudokontur zu erhöhen.
Gemäß der ersten Ausführungsform ist es in vorteilhafter Weise möglich, ein Pseudosignal zu unterdrücken, während es unmöglich ist, die Auflösung im Fall eines farbigen Objekts im Vergleich zu der eines farblosen Objekts zu erhöhen. Im Allgemeinen wird, da das menschliche Auge über die Eigenschaft verfügt, dass die Auflösung hinsichtlich der Luminanz hoch, aber hinsichtlich der Farbe abgesenkt ist, diese visuelle menschliche Eigenschaft wirksam, wenn ein Objekt gefärbt ist, und demgemäß wird die Auflösung nicht so stark abgesenkt.
Nachfolgend wird eine Festkörper-Farbbilderzeugungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
In der Fig. 8, die ein Blockdiagramm ist, die die zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung zeigt, ist eine Anordnung einer alle Pixel lesenden Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung 1 dargestellt, die auf einem CCD usw. ausgebildet ist. Auf einer Bildaufnahmefläche der Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung 1 ist ein Farbfilter mit Schachbrettmuster angeordnet, wie in der Fig. 1A oder der Fig. 3 dargestellt. In der Fig. 3 repräsentieren die Bezugssymbole A&sub1; und A&sub2; Grün, und die Bezugssymbole B und C repräsentieren z. B. Rot bzw. Blau oder Gelb bzw. Cyan oder dergleichen. Für diesen Fall ist angenommen, dass Farben A&sub1;, A&sub2;, B und C getrennt werden können. Wenn ein Farbfilter mit einer Farbanordnung mit horizontaler Wiederholung zweier Pixel auf eine vertikale Wiederholung zweier Pixel, wie in der Fig. 3 dargestellt, vorhanden ist, kann die höchste Auflösung erzielt werden, solange Farbtrennung möglich ist.
Die Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung 1 liefert ihr Ausgangssignal sukzessive über eine Korrelationsdoppelabtastung(CDS)-Schaltung 2 und eine Schaltung 3 mit automatischer Verstärkungsregelung (AGC) an eine Weißausgleichsschaltung 4. Bei dieser Ausführungsform ist eine Weißausgleichsschaltung 4 vorhanden, da das Farbfilter eine Anordnung mit drei Primärfarben, nämlich Grün, Rot und Blau, aufweist, während dann, wenn das Farbfilter keine Anordnung dieser drei Primärfarben, sondern eine Anordnung komplementärer Farben aufweist, anstelle der Weißausgleichsschaltung 4 eine Pegelausgleichsschaltung vorhanden ist.
Die Weißausgleichsschaltung (Pegelausgleichsschaltung) 4 stellt den Pegel jedes von Farbsignalen ein, wie sie erhalten werden, wenn ein Objekt weiß ist. Da die Weißausgleichsschaltung (Pegelausgleichsschaltung) 4 den Pegel jedes der Farbsignale einstellt, wie sie erhalten werden, wenn ein weißes Objekt aufzunehmen ist, ist es möglich, wie später beschrieben, eine Aperturantwort zu maximieren, wenn aus einem Ursprungssignal ein Aperturkompensationssignal erzeugt wird.
Die Weißausgleichsschaltung 4 liefert ihr Ausgangssignal an eine Luminanzsignal-Synthetisierschaltung (Y-Signal-Synthetisierschaltung) 5 zum Synthetisieren eines Luminanzsignals Y, an eine Chrominanzsignal-Synthetisierschaltung 6 zum Synthetisieren von Chrominanzsignalen an eine Horizontal- Ursprungssignal-Aperturkompensationsschaltung 7 zum Erzeugen eines Horizontal-Aperturkompensationssignals direkt aus Ursprungssignalen an eine Vertikal-Ursprungssignal-Aperturkompensationsschaltung 8 zum Erzeugen eines Vertikal-Aperturkompensationssignals direkt aus Ursprungssignalen an eine erste Chrominanzsignal-Erfassungsschaltung 10 zum Erfassen, ob ein Objekt gefärbt ist oder nicht, und an eine zweite Chrominanzsignal-Erfassungsschaltung 9 zum Erfassen, ob ein Objekt farbig ist oder nicht.
Wenn die Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung mit einer alle Pixel lesenden CCD-Anordnung und unter Verwendung von Farbfiltern mit jeweils Grün-Schachbrettanordnung, wie in der Fig. 3 dargestellt, verwendet wird, und dem Weißausgleich genügt ist, synthetisiert die Luminanzsignal-Synthetisierschaltung 5 zum Synthetisieren des Luminanzsignals Y dieses Luminanzsignal Y gemäß der folgenden Gleichung:
Y = A&sub1; + A&sub2; + B + C
Ein auf der Ausgangsseite der Luminanzsignal-Synthetisierschaltung 5 erhaltenes Luminanzsignal Y wird an eine Luminanzsignal-Aperturkompensationsschaltung 11 zum Erzeugen eines Aperturkompensationssignals aus dem erhaltenen Luminanzsignal Y und auch über eine Schaltung 12 mit vorbestimmter Verzögerung an eine Addiererschaltung 13 geliefert.
Wie es in den Fig. 4A und 48 dargestellt ist, erhält die Luminanzsignal- Aperturkompensationsschaltung 11 ein Luminanzsignal-Aperturkompensationssignal aus als Luminanzsignal erhaltenen Signalen durch Interpolieren jeweiliger Pixelsignale, sie erhält ein Horizontal-1/4-Aperturkompensationssignal und ein Vertikal-1/4-Aperturkompensationssignal, und sie gibt ein Signal aus, das durch Addieren des Horizontal-1/4-Aperturkompensationssignals und des Vertikal-1/4-Aperturkompensationssignals erhalten wurde.
Das Horizontal-1/4-Aperturkompensationssignal und das Vertikal-1/4-Aperturkompensationssignal können durch ein bekanntes Synthetisierverfahren gemäß der folgenden Gleichung erhalten werden:
Yap 1/4 = -1/2 · Y1 + Y3 - 1/2 · Y5
Darüber hinaus sei angenommen, dass dann, wenn das Horizontal-1/4-Aperturkompensationssignal synthetisiert wird, das ursprüngliche Luminanzsignal dergestalt ist, wie es in der Fig. 5A dargestellt ist. Das ursprüngliche Luminanzsignal Y1 wird um einen Wert von zwei Pixeln (zwei Bits) phasenverschoben, um ein in der Fig. 5B dargestelltes Luminanzsignal Y3 zu erhalten, und es wird auch um einen Wert von vier Pixeln (vier Bits) phasenverschoben, um ein in der Fig. 5C dargestelltes Luminanzsignal Y5 zu erhalten. Anschließend werden, wie es in der Fig. 5D dargestellt ist, das ursprüngliche Luminanzsignal Y1 und das Luminanzsignal Y2 addiert und dann durch zwei geteilt (1/2(Y1+Y5)).
Das in der Fig. 5D dargestellte Signal 1/2(Y1+Y5) wird vom in der Fig. 5B dargestellten Luminanzsignal Y3 subtrahiert, um ein in der Fig. 5E dargestelltes Aperturkompensationssignal zu erhalten, das der obigen Gleichung genügt. Zum Beispiel wird das in der Fig. 5E dargestellte Aperturkompensationssignal zum in der Fig. 5B dargestellten Luminanzsignal Y3 addiert, wodurch ein in der Fig. 5F dargestelltes Signal erhalten wird, das zum Hervorheben einer Kontur verwendet wird. Auch das Vertikal-1/4-Aperturkompensationssignal wird ähnlich synthetisiert.
Die Luminanzsignal-Aperturkompensationsschaltung 11 gibt das Signal über ein Bandpassfilter aus, um die Verstärkung der Raumfrequenz 1/4 zu erhöhen.
Die Luminanzsignal-Aperturkompensationsschaltung 11 kann die Kontur eines farbigen oder eines farblosen Objekts hervorheben, um das Aperturkompensationssignal unter Verwendung des Luminanzsignals Y zu erzeugen. Ein an der Ausgangsseite der Luminanzsignal-Aperturkompensationsschaltung 11 erhaltenes Luminanzsignal-Aperturkompensationssignal wird an einen Eingangsanschluss einer Addiererschaltung 14 geliefert.
Die Horizontal-Ursprungssignal-Aperturkompensationsschaltung 7 erzielt aus den Ursprungssignalen von allen Pixeln eines in der Fig. 6A dargestellten Farbfilters ein Horizontal-Ursprungssignal-Aperturkompensationssignal, und sie erzielt ein Horizontal-1/2-Aperturkompensationssignal.
Bei der zweiten Ausführungsform erzielt die Horizontal-Luminanzsignal-Aperturkompensationsschaltung 7 ein Signal, das die Differenz zwischen benachbarten Pixelsignalen in der horizontalen Richtung anzeigt, und sie verwendet das Signal als Horizontal-Ursprungssignal-Aperturkompensationssignal. Dieses Horizontal-Ursprungssignal-Aperturkompensationssignal wird gemäß der folgenden Gleichung erhalten:
Yap 1/2 = -C1 + A2
Tatsächlich ist dieses Horizontal-Ursprungssignal-Aperturkompensationssignal ein Aperturkompensationssignal, das nur hinsichtlich einer Richtung von Wirkung ist, jedoch ist ein derartiges Aperturkompensationssignal in der Praxis unter Berücksichtigung der Aufgabe der Verbesserung der Eigenschaften der Nähe der Grenze der Nyquistrate unproblematisch.
Darüber hinaus wird, wenn das Horizontal-1/2-Aperturkompensationssignal synthetisiert wird, ein in der Fig. 9A dargestelltes Chrominanzsignal C1 um den Wert eines Pixels (ein Bit) in der horizontalen Richtung phasenverschoben, um ein in der Fig. 9B dargestelltes Chrominanzsignal A2 zu erhalten. Das Chrominanzsignal C1 wird vom Chrominanzsignal A2 abgezogen, um ein in der Fig. 9C dargestelltes Aperturkompensationssignal zu erzielen, das der obigen Gleichung genügt.
In diesem Fall wird z. B. das in der Fig. 9C dargestellte Aperturkompensationssignal zum in der Fig. 9B dargestellten Chrominanzsignal A2 addiert, wodurch ein in der Fig. 9D dargestelltes Signal erhalten wird, das zum Hervorheben einer Kontur auf nur einer Seite verwendet wird. Die Horizontal-Ursprungssignal-Aperturkompensationsschaltung 7 gibt das Signal über ein Bandpassfilter aus, um die Verstärkung der Raumfrequenz um 1/2 zu erhöhen.
Da die Horizontal-Ursprungssignal-Aperturkompensationsschaltung 7 nicht alle Ursprungssignale von Pixeln der Farbfilter interpoliert und da demgemäß ihr Raumfrequenzbereich auf die Raumfrequenz 1/2 erweitert ist, ist es möglich, die Verstärkung der Raumfrequenz um den Wert 1/2 zu erhöhen, wenn ein Objekt farblos ist. Ein auf der Ausgangsseite der Horizontal-Ursprungssignal-Aperturkompensationsschaltung 7 erhaltenes Horizontal-Luminanzsignal-Aperturkompensationssignal wird über eine Verstärkerschaltung 15 mit variabler Verstärkung zum Gewichten des Horizontal-Luminanzsignal-Aperturkompensationssignals an eine Addiererschaltung 16 geliefert.
Die Vertikal-Ursprungssignal-Aperturkompensationsschaltung 8 erzielt aus Ursprungssignalen von allen in der Fig. 6B dargestellten Pixeln eines Farbfilters ein Vertikal-Ursprungssignal-Aperturkompensationssignal.
Bei der zweiten Ausführungsform erzielt die Vertikal-Ursprungssignal-Aperturkompensationsschaltung 8 ein Signal, das die Differenz zwischen benachbarten Pixelsignalen in der vertikalen Richtung anzeigt, und sie verwendet das Signal als Vertikal-Ursprungssignal-Aperturkompensationssignal. Dieses Vertikal-Ursprungssignal-Aperturkompensationssignal wird gemäß der folgenden Gleichung erhalten:
Yap 1/2 = -B1 + A2
Tatsächlich ist dieses Vertikal-Ursprungssignal-Aperturkompensationssignal ein Aperturkompensationssignal, das nur hinsichtlich einer Richtung wirksam ist, jedoch ist ein derartiges Aperturkompensationssignal in der Praxis unter Berücksichtigung der Aufgabe der Verbesserung der Eigenschaften in der Nähe der Grenze der Nyquistrate unproblematisch.
Die Vertikal-Ursprungssignal-Aperturkompensationsschaltung 8 gibt das Signal über ein Bandpassfilter aus, um die Verstärkung der Raumfrequenz um 1/2 zu erhöhen.
Da die Vertikal-Ursprungssignal-Aperturkompensationsschaltung 8 nicht die Ursprungssignale von den Pixeln der Farbfilter interpoliert und da demgemäß ihr Raumfrequenzbereich auf die Raumfrequenz 1/2 erweitert ist, ist es möglich, die Verstärkung der Raumfrequenz um den Wert 1/2 zu erhöhen, wenn ein Objekt farblos ist. Ein auf der Ausgangsseite der Vertikal-Ursprungssignal-Aperturkompensationsschaltung 8 erhaltenes Vertikal-Ursprungssignal- Aperturkompensationssignal wird über eine Verstärkerschaltung 17 mit variabler Verstärkung zum Gewichten des Vertikal-Ursprungssignal-Aperturkompensationssignals an die Addiererschaltung 16 geliefert.
Die erste und die zweite Chrominanzsignal-Erfassungsschaltung 9 und 10 sind Schaltungen zum jeweiligen Berechnen, wie stark ein Objekt gefärbt ist, d. h. zum Berechnen eines Signals, das die Differenz zwischen den verschiedenen Farben anzeigt. Genauer gesagt, berechnet jede der ersten und zweiten Chrominanzsignal-Erfassungsschaltungen 9 und 10 den Wert (R-G)/(G-B) zum Erzielen eines Farbpegels (wobei R, G, B ein Rotsignal, ein Grünsignal bzw. ein Blausignal repräsentieren). So ermitteln die erste und die zweite Chrominanzsignal-Erfassungsschaltung 9 und 10, wieviel größer oder kleiner der berechnete Farbpegel im Vergleich mit einem Standardwert ist, wie er erhalten wird, wenn das Objekt weiß ist, und sie ändern, auf Grundlage der Ermittlungsergebnisse, Verstärkungskoeffizienten, die an die Verstärkerschaltungen 15 bzw. 17 mit variabler Verstärkung zu liefern sind.
Genauer gesagt, ermitteln, wenn der Wert (R-G)/(G-B) näherungsweise dem Standardwert entspricht, wie er erhalten wird, wenn das Objekt weiß ist, die erste und die zweite Chrominanzsignal-Erfassungsschaltung 9 und 10, dass das Objekt farblos ist, und sie erhöhen die Verstärkungskoeffizienten, die an die Verstärkerschaltungen 15 bzw. 17 mit variabler Verstärkung zu liefern sind. So ist es möglich, die Verstärkung im Raumfrequenzbereich 1/2 zu erhöhen, und demgemäß ist die Auflösung verbessert.
Wenn dagegen der Wert (R-G)/(G-B) nicht näherungsweise dem Standardwert entspricht, wie er erhalten wird, wenn das Objekt weiß ist, obwohl ein durch Bildaufnahme des Objekts erhaltenes Signal keine hochfrequenten Komponenten enthält, entspricht eine aufgrund der Farbe modulierte Farbkomponente einer Raumfrequenz 1/2, und demgemäß wird diese Signalkomponente fehlerhaft als Aperturkompensationssignal erfasst. Daher verringert die erste und die zweite Chrominanzsignal-Erfassungsschaltung 9 und 10 die Verstärkungskoeffizienten, die an die Verstärkerschaltungen 15 bzw. 17 mit variabler Verstärkung zu liefern sind. Im Ergebnis ist es möglich, das Pseudosignal zu unterdrücken, wie es erzeugt wird, wenn das Objekt farbig ist.
Gemäß den allgemeinen menschlichen visuellen Eigenschaften ist die Farbauflösung geringer als die Helligkeitsauflösung. Daher ist es möglich, die menschlichen visuellen Eigenschaften durch Ausführen der obigen Ermittlungen auszunutzen.
Wenn Farbfilter mit Grün-Schachbrettmuster verwendet werden, existieren zwei Farben zum Berechnen eines Signals (R-G)/(G-B) zum Erfassen eines Chrominanzsignals hieraus: ein Verfahren des Berechnens eines Signals (R- G)/(G-B) durch Berechnen der Differenz zwischen Signalen in der horizontalen Richtung; und ein anderes Verfahren zum Berechnen eines Signals (R- G)/(G-B) durch Berechnen einer Differenz in der vertikalen Richtung.
Bei der zweiten Ausführungsform berechnet die erste Chrominanzsignal-Erfassungsschaltung 9 zum Gewichten des Horizontal-Ursprungssignal-Aperturkompensationssignals die Differenz zwischen den Signalen der Pixel in der vertikalen Richtung, und die zweite Chrominanzsignal-Erfassungsschaltung 10 zum Gewichten des Vertikal-Ursprungssignal-Aperturkompensationssignals berechnet die Differenz zwischen den Signalen in der horizontalen Richtung.
Der Grund hierfür liegt darin, dass, da die Horizontal-Ursprungssignal- Aperturkompensationsschaltung 7 die Differenz zwischen Signalen voneinander in horizontaler Richtung benachbarten Pixeln berechnet und die Vertikal- Ursprungssignal-Aperturkompensationsschaltung 8 die Differenz zwischen Signalen von einander in vertikaler Richtung benachbarten Pixeln berechnet, es unmöglich ist, zu ermitteln, ob das Signal eine Farbsignalkomponente oder nur ein Hochfrequenzsignal ist, wenn die Berechnung der Differenz zwischen den Signalen zur Gewichtung unter Verwendung der Signale in derjenigen Richtung ausgeführt wird, die beim Berechnen der Aperturkompensationssignale berechnet wird.
Die erste Chrominanzsignal-Erfassungsschaltung 9 liefert ihr Chrominanzsignal-Erfassungsausgangssignal über ein Vertikaltiefpassfilter 18 und eine Absolutwertschaltung 19 an ein Horizontaltiefpassfilter 20. Das Vertikaltiefpassfilter 18 berechnet aus einer vorbestimmten Anzahl von Erfassungswerten, z. B. drei Erfassungswerten, die in vertikaler Richtung aufeinanderfolgen, einen Mittelwert. Das Horizontaltiefpassfilter 20 berechnet aus einer vorbestimmten Anzahl von Erfassungswerten, z. B. drei Erfassungswerten, die in der horizontalen Richtung aufeinanderfolgen, einen Mittelwert.
Der Grund dafür, dass das Erfassungssignal der ersten Chrominanzsignal- Erfassungsschaltung 9 über das Vertikaltiefpassfilter 18 geliefert wird, besteht darin, dass dann, wenn ein Bild eines schrägen Objekts eingegeben wird, selbst dann, wenn das Bild farblos ist, eine schräge Kante erfasst wird, was zu fehlerhafter Farberfassung führt, wenn der Wert (R-G)/(G-B) unter Verwendung der Signale der Pixel in vertikaler Richtung berechnet wird. Dies bedeutet, dass das Chrominanzsignal-Erfassungssignal (Farbtemperatur-Erfassungssignal) selbst an der schrägen Kante diskontinuierliche Werte aufweist und dass demgemäß das Horizontal-Ursprungssignal-Aperturkompensationssignal durch sich ergebende diskontinuierliche Verstärkungskoeffizienten beeinflusst wird, wodurch ein Pseudosignal erzeugt wird.
Daher wird das Chrominanzsignal-Erfassungssignal der ersten Chrominanzsignal-Erfassungsschaltung 9 bei der zweiten Ausführungsform dem Vertikaltiefpassfilter 18 zugeführt, das die diskontinuierlichen Werte an der schrägen Kante glättet.
Die Absolutwertschaltung 19 setzt das Chrominanzsignal-Erfassungssignal in einen Absolutwert um und liefert diesen an das Horizontaltiefpassfilter 20. Der Grund für diese Verarbeitung besteht darin, dass nur der Absolutwertpegel des Chrominanzsignal-Erfassungssignals unabhängig davon, ob der Pegel positiv oder negativ ist, für den Verstärkungskoeffizienten der Aperturkompensation erforderlich ist. Darüber hinaus ist, wenn Daten in ein Speicherbauteil 21, wie einen ROM oder dergleichen, eingespeichert werden, wie später beschrieben, das doppelte Speichervermögen des Speicherbauteils 21, wie des ROM oder dergleichen, erforderlich, wenn der Pegel positiv oder negativ ist. Daher ist nur der Absolutwertpegel erforderlich, um die Schaltungsgröße zu verringern.
Der Grund dafür, dass das Horizontaltiefpassfilter 20 vorhanden ist, besteht darin, dass die räumliche Phase des Chrominanzsignal-Erfassungssignals in Übereinstimmung mit der des von der Horizontal-Luminanzsignal-Aperturkompensationsschaltung 7 ausgegebenen Horizontal-Ursprungssignal-Aperturkompensationssignals in Übereinstimmung gebracht wird. Auf das Ausgangssignal des Horizontaltiefpassfilters 20 hin wird ein zuvor im Speicherbauteil 21, wie dem ROM oder dergleichen, abgespeicherter Verstärkungskoeffizient ausgelesen und an die Verstärkerschaltung 15 mit variabler Verstärkung zur Gewichtung des Horizontal-Ursprungssignal-Aperturkompensationssignals geliefert. So wird die Verstärkung der Verstärkerschaltung mit variabler Verstärkung bestimmt.
Entsprechend einer zuvor in das Speicherbauteil 21, wie einen ROM oder dergleichen, eingespeicherten Tabelle, wie in der Tabelle 10 dargestellt, wird ermittelt, wenn der Pegel des auf der Ausgangsseite des Horizontaltiefpassfilters 20 erhaltenen Chrominanzsignal-Erfassungssignals einem vorbestimmten Pegel oder einem Wert unter diesem entspricht, dass das Objekt farblos ist, und der Verstärkungskoeffizient wird auf einen Maximalwert eingestellt, und wenn der Pegel größer als der vorbestimmte Pegel ist, wird ermittelt, dass das Objekt farbig ist, und der Verstärkungskoeffizient wird so eingestellt, dass er allmählich kleiner wird, wenn der Pegel größer wird. Die Beziehung zwischen dem Chrominanzsignal-Erfassungssignal und dem Verstärkungskoeffizienten, wie in der Fig. 10 dargestellt, wird nach wiederholten Versuchen und Fehlschlägen bestimmt.
Die zweite Chrominanzsignal-Erfassungsschaltung 10 liefert ihr Chrominanzsignal-Erfassungssignal über ein Horizontaltiefpassfilter 22 und eine Absolutwertschaltung 23 an ein Vertikaltiefpassfilter 24. Das Horizontaltiefpassfilter 22 berechnet aus einer vorbestimmten Anzahl von Erfassungswerten, z. B. drei Erfassungswerten, die in der horizontalen Richtung aufeinanderfolgen, einen Mittelwert. Das Vertikaltiefpassfilter 24 berechnet aus einer vorbestimmten Anzahl von Erfassungswerten, z. B. drei Erfassungswerten, die in der vertikalen Richtung aufeinanderfolgen, einen Mittelwert.
Der Grund für das Liefern des Erfassungssignals der zweiten Chrominanzsignal-Erfassungsschaltung 10 über das Horizontaltiefpassfilter 22 besteht darin, dass dann, wenn ein Bild eines schrägen Objekts eingegeben wird, selbst dann, wenn das Bild farblos ist, eine schräge Kante erfasst wird, was zu fehlerhafter Farberfassung führt, wenn der Wert von (R-G)/(G-B) unter Verwendung der Signale der Pixel in horizontaler Richtung berechnet wird. Dies bedeutet, dass das Chrominanzsignal-Erfassungssignal (Farbtemperatur-Erfassungssignal) selbst an der schrägen Kante diskontinuierliche Werte aufweist, und demgemäß wird das Horizontal-Ursprungssignal-Aperturkompensationssignal durch sich ergebende diskontinuierliche Verstärkungskoeffizienten beeinflusst, wodurch ein Pseudosignal erzeugt wird.
Daher wird das Chrominanzsignal-Erfassungssignal der zweiten Chrominanzsignal-Erfassungsschaltung 10 bei der zweiten Ausführungsform dem Horizontaltiefpassfilter 22 zugeführt, das die diskontinuierlichen Werte an der schrägen Kante glättet.
Die Absolutwertschaltung 23 setzt das Chrominanzsignal-Erfassungssignal in einen Absolutwert um und liefert diesen an das Vertikaltiefpassfilter 24. Der Grund für diese Verarbeitung besteht darin, dass für den Verstärkungskoeffizienten der Aperturkompensation unabhängig davon, ob der Pegel positiv oder negativ ist, nur der Absolutwertpegel des Chrominanzsignal-Erfassungssignals nötig ist. Darüber hinaus ist, wenn Daten in ein Speicherbauteil 25, wie einen ROM oder dergleichen, eingespeichert werden, wie später beschrieben, das doppelte Speichervermögen des Speicherbauteils 25, wie des ROM oder dergleichen, benötigt, wenn der Pegel positiv oder negativ ist. Daher ist nur der Absolutwertpegel erforderlich, um die Schaltungsgröße zu verringern.
Der Grund dafür, dass das Vertikaltiefpassfilter 24 vorhanden ist, besteht darin, dass die räumliche Phase des Chrominanzsignal-Erfassungssignals mit der des von der Vertikal-Ursprungssignal-Aperturkompensationsschaltung 8 ausgegebenen Vertikal-Ursprungssignal-Aperturkompensationssignals zur Übereinstimmung gebracht wird. Auf ein Ausgangssignal des Vertikaltiefpassfilters 24 hin wird ein vorab im Speicherbauteil 25, wie einem ROM oder dergleichen, abgespeicherter Verstärkungskoeffizient ausgelesen und an die Verstärkerschaltung 17 mit variabler Verstärkung geliefert, um das Horizontal-Ursprungssignal-Aperturkompensationssignal zu gewichten. So wird die Verstärkung der Verstärkerschaltung 17 mit variabler Verstärkung bestimmt.
Entsprechend einer zuvor in das Speicherbauteil 25, wie einen ROM oder dergleichen, eingespeicherten Tabelle, wie in der Fig. 10 dargestellt, wird ermittelt, wenn der Pegel des auf der Ausgangsseite des Vertikaltiefpassfilters 24 erhaltenen Chrominanzsignal-Erfassungssignals einem vorbestimmten Pegel oder einem Wert unter diesem entspricht, dass das Objekt farblos ist, und der Verstärkungskoeffizient wird auf einen Maximalwert eingestellt, während dann, wenn der Pegel größer als der vorbestimmte Pegel ist, ermittelt wird, dass das Objekt gefärbt ist, und der Verstärkungskoeffizient wird so eingestellt, dass er allmählich kleiner wird, wenn der Pegel größer wird. Die Beziehung zwischen dem Chrominanzsignal-Erfassungssignal und dem Verstärkungskoeffizienten, wie in der Fig. 10 dargestellt, wird nach wiederholten Versuchen und Fehlschlägen bestimmt.
Die Addiererschaltung 16 addiert das auf der Ausgangsseite der Verstärkerschaltung 15 mit variabler Verstärkung erhaltene gewichtete Horizontal- Ursprungssignal-Aperturkompensationssignal und das auf der Ausgangsseite der Verstärkerschaltung 17 mit variabler Verstärkung erhaltene gewichtete Vertikal-Ursprungssignal-Aperturkompensationssignal, und sie liefert das auf ihrer Ausgangsseite erhaltene Ursprungssignal-Aperturkompensationssignal an den anderen Eingangsanschluss der Addiererschaltung 14.
Das Aperturkompensationssignal, das durch Addieren des auf der Ausgangsseite der Addiererschaltung 14 erhaltenen Luminanzsignal-Aperturkompensationssignals und des Ursprungssignal-Aperturkompensationssignals erhalten wird, wird an die Addiererschaltung 13 geliefert. An einem Luminanzsignal-Ausgangsanschluss 26 wird ein von der Ausgangsseite der Addiererschaltung 13 hergeleitetes Luminanzsignal erhalten, zu dem ein Konturhervorhebungssignal addiert ist.
In der Chrominanzsignal-Synthetisierschaltung 6 wird an einem Ausgangsanschluss 27 ein Farbdifferenzsignal (R-Y) hergeleitet, und am anderen Ausgangsanschluss 28 wird ein Farbdifferenzsignal (B-Y) hergeleitet.
Bei der zweiten Ausführungsform werden, wie oben beschrieben, in einer Festkörper-Farbbilderzeugungsvorrichtung mit Farbfiltern mit Grün-Schachbrettmustern, wenn ermittelt werden kann, dass das Objekt farblos ist und demgemäß verhindert wird, dass ein Pseudosignal erzeugt wird, die Verstärkungen der Verstärkerschaltungen 15 und 17 mit variabler Verstärkung maximal eingestellt, um das Ursprungssignal-Aperturkompensationssignal maximal zu gewichten. Daher kann der Raumfrequenzbereich des Aperturkompensationssignals auf den hohen Bereich von 1/2 eingestellt werden, und demgemäß kann die Auflösung vorteilhaft verbessert werden, ohne dass eine Pseudokontur erzeugt wird.
Bei der zweiten Ausführungsform ist es möglich, die Raumfrequenz in der Nähe der Grenze der Nyquistrate zu erhöhen, da sowohl die Horizontal-Ursprungssignal-Aperturkompensationsschaltung 7 als auch die Vertikal-Ursprungssignal-Aperturkompensationsschaltung 8 das Aperturkompensationssignal dadurch erhalten, dass sie ein Signal berechnen, das die Differenz von Signalen von direkt benachbarten Pixeln anzeigt.
Bei der zweiten Ausführungsform berechnet, wenn das Horizontal-Ursprungssignal-Aperturkompensationssignal gewichtet wird, die erste Chrominanzsignal-Erfassungsschaltung 9 den Wert (R-G)/(G-B) unter Verwendung der Signale der Pixel in vertikaler Richtung, und sie verwendet sie als Chrominanzsignal-Erfassungssignal (Farbtemperatur-Erfassungssignal), und wenn das Vertikal-Ursprungssignal-Aperturkompensationssignal gewichtet wird, berechnet die zweite Chrominanzsignal-Erfassungsschaltung 10 den Wert (R-G)/(G-B) unter Verwendung der Signale der Pixel in horizontaler Richtung, und sie verwendet diese als Chrominanzsignal-Erfassungssignal (Farbtemperatur-Erfassungssignal). Daher ist es möglich, eine fehlerhafte Erfassung des Chrominanzsignals (fehlerhafte Erfassung der Farbtemperatur) zu verringern.
Mit der zweiten Ausführungsform ist es möglich, zu verhindern, dass eine Farbe fehlerhaft ermittelt wird, wenn das Bild eines schrägen Objekts eingegeben wird, da das Vertikaltiefpassfilter das Chrominanzsignal-Erfassungssignal von der ersten Chrominanzsignal-Erfassungsschaltung 9 filtert und das Horizontaltiefpassfilter das Chrominanzsignal-Erfassungssignal von der zweiten Chrominanzsignal-Erfassungsschaltung 10 filtert.
Bei der zweiten Ausführungsform werden die für das Chrominanzsignal-Erfassungssignal verwendeten Verstärkungskoeffizienten, die vorab in Speicherbauteile 21 und 25, wie einen ROM oder dergleichen, eingespeichert wurden, zum Gewichten des Horizontal-Ursprungssignal-Aperturkompensationssignals und des Vertikal-Ursprungssignal-Aperturkompensationssignals verwendet. Daher ist es in vorteilhafter Weise möglich, die Auflösung mit Genauigkeit und ohne Erzeugung einer Pseudokontur zu erhöhen.
Während bei der ersten und zweiten Ausführungsform ein Farbfilter mit Grün- Schachbrettmuster verwendet wird, ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt, und ähnliche Effekte können selbst dann erzielt werden, wenn ein Farbfilter mit anderem Schachbrett- oder Karomuster verwendet wird.
Nachdem bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben wurden, ist zu beachten, dass die Erfindung nicht auf die oben genannten Ausführungsformen beschränkt ist, sondern dass daran vom Fachmann verschiedene Änderungen und Modifizierungen vorgenommen werden können, ohne vom Schutzumfang der durch die beigefügten Ansprüche definierten Erfindung abzuweichen.

Claims

1. Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung (1), mit einem Farbfilter eines karierten Musters, der in einem Festkörper-Bildsensor zum Lesen aller Pixel angeordnet ist, welche Vorrichtung aufweist:

- eine Ursprungssignal-Aperturkompensationseinrichtung (6) zum Erzeugen eines Ursprungssignal-Aperturkompensationssignals von allen Pixeln eines Farbfilters; und

- eine Chrominanzsignal-Erfassungseinrichtung (7), wobei das Ursprungssignal-Aperturkompensationssignal ansprechend auf eine Erfassungsausgabe von der Chrominanzsignal-Erfassungseinrichtung (7) gewichtet wird,

dadurch gekennzeichnet, dass

- die Chrominanzsignal-Erfassungseinrichtung (7) ein Verhältnis des Ausgangspegels von Chrominanzsignalen erfaßt,

- eine Helligkeitssignal-Aperturkompensationseinrichtung (9) zum Erzeugen eines Helligkeitssignal-Aperturkompensationssignals von einem Helligkeitssignal vorgesehen ist, das durch Synthetisieren (5) von allen Pixeln des Farbfilters erhalten wird, und dass

- das Helligkeitsignal-Aperturkompensationssignal ansprechend auf das Verhältnis des erfaßten Ausgangspegels der Chrominanzsignal-Erfassungseinrichtung (7) ebenfalls gewichtet wird, und danach das gewichtete Ursprungssignal- Aperturkompensationssignal und das gewichtete Helligkeitssignal-Aperturkompensationssignal addiert (13) werden, um ein Aperturkompensationssignal zu erhalten.

2. Farb-Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung (1), mit einem Farbfilter eines karierten Musters, der in einem Festkörper-Bildsensor zum Lesen aller Pixel angeordnet ist, welche Vorrichtung aufweist:

- eine Ursprungssignal-Aperturkompensationseinrichtung (7, 8) zum Erzeugen eines Ursprungssignal-Aperturkompensationssignals von allen Pixeln eines Farbfilters; und

- eine Chrominanzsignal-Erfassungseinrichtung (9, 10);

dadurch gekennzeichnet, dass

- die Chrominanzsignal-Erfassungseinrichtung (9, 10) erfaßt, ob ein Objekt farbig oder farblos ist,

- eine Helligkeitssignal-Aperturkompensationseinrichtung (11) zum Erzeugen eines Helligkeitssignal-Aperturkompensationssignals von einem Helligkeitssignal vorgesehen ist, das durch Synthetisieren (5) von allen Pixeln des Farbfilters erhalten wird, und dass eine Speichereinrichtung (21, 25) zum vorherigen Speichern eines Verstärkungskoeffizienten für eine Aperturkompensation vorgesehen ist, wobei der Verstärkungskoeffizient aus der Speichereinrichtung (21, 25) ansprechend auf das Chrominanzsignal-Erfassungssignal von der Chrominanzsignal-Erfassungseinrichtung (9, 10) ausgelesen und das Ursprungssignal- Aperturkompensationssignal ansprechend auf den Verstärkungskoeffizienten gewichtet (15, 17) wird, und dass

- im Anschluß daran das gewichtete Ursprungssignal-Aperturkompensationssignal und das Helligkeitssignal-Aperturkompensationssignal addiert (14) werden, um ein Aperturkompensationssignal zu erhalten.

3. Farb-Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung (1) nach Anspruch 2, welche Vorrichtung weiter aufweist:

- eine Einrichtung (22), um das Chrominanzsignal-Erfassungssignal einem horizontalen Tiefpassfiltern zu unterziehen; und

- eine Einrichtung (18), um das Chrominanzsignal-Erfassungsignal einem vertikalen Tiefpassfiltern zu unterziehen.