FR2522237A1

FR2522237A1 - Processing circuit for colour TV camera detector - uses analyser to produce colour signals for each point of matrix detector

Info

Publication number: FR2522237A1
Application number: FR8202791A
Authority: FR
Inventors: Jean Yves Moraillon
Original assignee: Thomson-Brandt SA
Current assignee: Thomson-Brandt SA
Priority date: 1982-02-19
Filing date: 1982-02-19
Publication date: 1983-08-26
Also published as: FR2522237B1

Abstract

An analyser (10) output is multiplexed (51) with a constant coefficient (KA,KB,KC) which depends on the colour of the filtering element at a point matrix detector. The multiplexer is operated at half the detector reading frequency. Its output is passed through a high pass filter (24a) to a rejection filter (61) to reject the parasitic sampling frequency. The analyser output is demultiplexed (12) to provide one output which passes directly to a low pass filter (17). A second output is applied to multiplexers (26,28) with a delayed (31) output. The outputs pass through low pass filters (35,39) and all the filter outputs are summed (16,34,38) with the rejection filter output to obtain single colour (A,B,C) signals.

Description

PROCEDE ET DISPOSITIF DE TRAITEMENT DES SIGNAUX FOURNIS
PAR UN DETECTEUR MATRICIEL D'IMAGES, NOTAMMENT POUR
CAMERA DE TELEVISION EN COULEURS
L'invention est relative à un procédé et à un dispositif de
traitement des signaux fournis par un détecteur matriciel d'images
associé à un filtre matriciel trichrome, notamment pour une caméra
de télévision en couleurs.PROCESS AND DEVICE FOR PROCESSING SIGNALS PROVIDED
BY A MATRIX IMAGE DETECTOR, ESPECIALLY FOR
COLOR TELEVISION CAMERA
The invention relates to a method and a device for
processing of signals supplied by a matrix image detector
associated with a three-color matrix filter, in particular for a camera
color television.

Les détecteurs matriciels d'images utilisés dans les caméras de
télévision sont constitués par un nombre N, limité, de détecteurs
ponctuels. Bien entendu la qualité de l'image est d'autant plus
grande qu'est élévé le nombre de points du détecteur. Dans ces
conditions, pour un même nombre de points du détecteur matriciel,
la qualité d'une image en couleurs est moindre que celle d'une image
en noir et blanc.En effet pour détecter des images colorées, on
dispose sur le détecteur matriciel un filtre coloré, également
matriciel, tel qu'à chaque point du détecteur est associé un élément
de filtre, chacun de ces points n'étant ainsi affecté qu'à la détection
d'une seule couleur; il faut donc faire intervenir plusieurs points - en
général trois-détectant des couleurs différentes pour obtenir une
information élémentaire aussi complète qué l'information fournie
par un point pour une image achrome, c'est-à-dire en noir et blanc.The matrix image detectors used in the cameras of
television consist of a limited number N of detectors
punctual. Of course the quality of the image is all the more
large the higher the number of points of the detector. In these
conditions, for the same number of points of the matrix detector,
the quality of a color image is lower than that of an image
in black and white. Indeed to detect colored images, we
has a colored filter on the matrix detector, also
matrix, such that at each point of the detector is associated an element
filter, each of these points being only assigned to detection
one color; several points must therefore be brought into play -
general three-detecting different colors to get a
basic information as complete as the information provided
by a point for an achrome image, that is to say in black and white.

Si le filtre coloré est constitué par des triplets de bandes
verticales, chaque triplet comprenant, par exemple, une bande
verte, une bande rouge et une bande bleue, une information élémen
taire d'image ne sera obtenue qu'après balayage de trois points de
couleurs différentes sur une ligne alors qu'il suffit d'un seul point en
noir et blanc. Les images obtenues sont donc moins nettes qu'en noir
et blanc.If the color filter consists of strip triplets
vertical, each triplet including, for example, a strip
green, a red band and a blue band, basic information
silence will only be obtained after scanning three dots
different colors on a line when it only takes one point
black and white. The images obtained are therefore less clear than in black
and white.

Pour améliorer la qualité de l'image colorée on a déjà proposé
de conférer au filtre la structure dite de Bayer représentée sur la
figure 1. Dans untel filtre chaque ligne est formée par une suite de couples d'éléments de couleurs différentes: les couleurs A et B sur la ligne nO 1 tandis que la ligne suivante, n02, de la meme trame est formée de couples d'éléments des couleurs B et C. Les éléments de même couleur B se trouvant sur deux lignes successives de la même trame sont disposés en quinconce, c'est-à-dire qu'un élément B de la première ligne est à la verticale d'un élément C de la ligne nO 2 et réciproquement, un élément B de la ligne n" 2 est à la verticale d'un élément A de la ligne nO 1.Cette disposition en quinconce des éléments de couleur B est mise à profit pour restituer la définition horizontale de l'image grâce au montage représenté sur la figure 2.Ce montage, connu en soi, sera cependant décrit ci-après en détail pour mieux faire comprendre l'invention.To improve the quality of the colored image we have already proposed
to give the filter the so-called Bayer structure represented on the
figure 1. In such and such a filter each line is formed by a series of pairs of elements of different colors: the colors A and B on line nO 1 while the following line, n02, of the same frame is formed of pairs of elements of colors B and C. The elements of the same color B located on two successive lines of the same frame are arranged in staggered rows, that is to say that an element B of the first line is vertically an element C of line nO 2 and vice versa, an element B of line n "2 is vertical to an element A of line nO 1. This staggered arrangement of the elements of color B is used to restore the horizontal definition of the image by means of the assembly shown in FIG. 2. This assembly, known per se, will however be described below in detail in order to better understand the invention.

Dans ce dispositif connu les signaux sortant de l'analyseur 10, c'est-à-dire les signaux correspondants à chaque point du détecteur matriciel sont appliqués à l'entrée Il d'un démultiplexeur 12 à deux sorties, respectivement 13 et 14. Ce démultiplexeur 12 est commandé en synchronisme avec la lecture des points du détecteur matriciel et de telle manière que sur la sortie 13 on obtienne les signaux correspondant aux points du détecteur auxquels sont associés les éléments de filtre de couleur B, et que sur la sortie 14 apparaissent les signaux correspondant aux points associés aux éléments de filtre de couleurs A ou C. In this known device, the signals leaving the analyzer 10, that is to say the signals corresponding to each point of the matrix detector, are applied to the input II of a demultiplexer 12 with two outputs, respectively 13 and 14. This demultiplexer 12 is controlled in synchronism with the reading of the points of the matrix detector and in such a way that on the output 13 the signals corresponding to the points of the detector with which the color filter elements B are associated are obtained, and that on the output 14 the signals corresponding to the points associated with the color filter elements A or C appear.

La sortie 13 du démultiplexeur 12 est reliée à la première entrée 15 d'un additionneur 16 par l'intermédiaire d'un filtre passebas 17. Cette sortie 13 est également connectée, d'une part, à la première entrée 18 d'un multiplexeur 19 et, d'autre part, à la seconde entrée 20 de ce multiplexeur 19 par l'intermédiaire d'une ligne à retard 21 imposant un temps de retard correspondant exactement au balayage d'une ligne. Le multiplexeur 19 est commandé de la même manière que le démultiplexeur 12. Ainsi pour un point du détecteur matriciel il transmet sur sa sortie 22 le signal provenant de son entrée 18 et pour le point suivant c'est le signai à l'entrée 20 qui est transmis sur la sortie 22. Cette dernière est reliée à la seconde entrée 23 de l'additionneur 16 par l'intermédiaire d'un filtre passe-haut 24. The output 13 of the demultiplexer 12 is connected to the first input 15 of an adder 16 via a low-pass filter 17. This output 13 is also connected, on the one hand, to the first input 18 of a multiplexer 19 and, on the other hand, to the second input 20 of this multiplexer 19 via a delay line 21 imposing a delay time corresponding exactly to the scanning of a line. The multiplexer 19 is controlled in the same way as the demultiplexer 12. Thus for a point of the matrix detector it transmits on its output 22 the signal coming from its input 18 and for the next point it is the signal at the input 20 which is transmitted to the output 22. The latter is connected to the second input 23 of the adder 16 via a high-pass filter 24.

La sortie 14 du démultiplexeur 12 est reliée directement à la première entrée 25 d'un multiplexeur 26, identique au multiplexeur
19 et commandé de la même manière, ainsi qu'à la seconde entrée 27 d'un autre multiplexeur 28, également identique au multiplexeur
19. La sortie 14 du démultiplexeur 12 est également reliée, respectivement à la seconde entrée 29 et à la première entrée 30 des
multiplexeurs 26 et 28 par l'intermédiaire d'une ligne à retard 31 identique à la ligne à retard 21, c'est-à-dire que les signaux sur sa sortie correspondent aux signaux sur son entrée mais retardés d'une période égale au balayage d'une ligne.The output 14 of the demultiplexer 12 is directly connected to the first input 25 of a multiplexer 26, identical to the multiplexer
19 and controlled in the same way, as well as at the second input 27 of another multiplexer 28, also identical to the multiplexer
19. The output 14 of the demultiplexer 12 is also connected, respectively to the second input 29 and to the first input 30 of the
multiplexers 26 and 28 via a delay line 31 identical to the delay line 21, that is to say that the signals on its output correspond to the signals on its input but delayed by a period equal to the one line scan.

La sortie 32 du multiplexeur 26 est connectée à la première entrée 33 d'un additionneur 34 par l'intermédiaire d'un filtre passebas 35 analogue au filtre 17. De même la sortie 36 du multiplexeur 28 est connectée à,la première entrée 37 d'un additionneur 38 par l'intermédiaire d'un filtre passe-bas 39 analogue au filtre 17. Les secondes entrées, respectivement 40 et 41, des additionneurs 34 et 38 sont connectées, comme l'entrée 23 de l'additionneur 16, à la sortie du filtre passe-haut 24. The output 32 of the multiplexer 26 is connected to the first input 33 of an adder 34 via a low-pass filter 35 similar to the filter 17. Similarly, the output 36 of the multiplexer 28 is connected to, the first input 37 d an adder 38 by means of a low-pass filter 39 analogous to the filter 17. The second inputs, respectively 40 and 41, of the adders 34 and 38 are connected, like the input 23 of the adder 16, to the output of the high-pass filter 24.

La branche 45 du dispositif de la figure 2, qui comprend la ligne à retard 21, le multiplexeur 19 et le filtre 24, permet d'obtenir la composante achrome de l'image, composante qui est également dénommée "pseudo-luminance HF". En direction horizontale sa définition est la même qu'en noir et blanc. En effet dans cette branche tous les points d'une ligne sont analysés. Cette branche fournit donc les détails de l'image,mais sans couleur. Les informations de couleurs à basse définition sont obtenues aux sorties des filtres 17, 35 et 39. A la sortie du filtre 17 on obtient le signal de couleur B. Sur la sortie du filtre 35 on obtient le signal de couleur A et sur la sortie du filtre 39 on obtient le signal de couleur C.En effet lorsque sur la sortie 14 apparaît un signal de couleur A le multiplexeur 26 est dans l'état tel qu'il transmet sur sa sortie 32 le signal appliqué sur son entrée 25 et l'état du multiplexeur 28 est tel que c'est le signal sur son entrée 30 qui est transmis sur sa sortie 36. Dans ces conditions le signal de la sortie 14 du démultiplexeur 12 se retrouve à la sortie du multiplexeur 26 et donc du filtre 35. Par contre le signal qui apparaîtrait sur la sortie de la ligne à retard 31 correspondrait à un signal de la couleur B qui dest pas apparu sur la sortie 14. Ainsi au moment oll un signal de couleur A apparaît sur la sortie 32 du multiplexeur 26 il apparaît un signal nul sur la sortie 36 du multiplexeur 28.Réciproquement lorsqu'une couleur C apparaît sur la sortie 14 du démultiplexeur 12 les multiplexeurs 26 et 28 sont dans l'état tel que ce sont les entrées, respectivement 29 et 27, qui sont reliées aux sorties 32 et 36. La couleur C est ainsi transmise sur la sortie 36 car elle est appliquée directement sur l'entrée 27 du multiplexeur 28. Par contre sur l'entrée 29 du multiplexeur 26 apparaît un signal nul car il correspond à un instant où apparaissait, à la ligne précédente, un signal de couleur B non transmis sur la sortie 14. The branch 45 of the device of FIG. 2, which includes the delay line 21, the multiplexer 19 and the filter 24, makes it possible to obtain the achrome component of the image, component which is also called "HF pseudo-luminance". In the horizontal direction its definition is the same as in black and white. Indeed in this branch all the points of a line are analyzed. This branch therefore provides the details of the image, but without color. The low-definition color information is obtained at the outputs of filters 17, 35 and 39. At the output of filter 17 we obtain the color signal B. On the output of filter 35 we obtain the color signal A and on the output from the filter 39 we obtain the color signal C. Indeed when on the output 14 a color signal appears A the multiplexer 26 is in the state such that it transmits on its output 32 the signal applied to its input 25 and l the state of the multiplexer 28 is such that it is the signal on its input 30 which is transmitted on its output 36. Under these conditions the signal of the output 14 of the demultiplexer 12 is found at the output of the multiplexer 26 and therefore of the filter 35 On the other hand the signal which would appear on the output of the delay line 31 would correspond to a signal of the color B which dest not appeared on the output 14. Thus at the time oll a signal of color A appears on the output 32 of the multiplexer 26 a null signal appears on output 36 of the multipl exeur 28. Conversely when a color C appears on the output 14 of the demultiplexer 12 the multiplexers 26 and 28 are in the state such that it is the inputs, respectively 29 and 27, which are connected to the outputs 32 and 36. The color C is thus transmitted on the output 36 because it is applied directly to the input 27 of the multiplexer 28. On the other hand on the input 29 of the multiplexer 26 appears a zero signal because it corresponds to an instant when appeared, on the previous line, a color signal B not transmitted on output 14.

Le rôle des additionneurs 16, 34 et 38 est de mélanger les signaux de couleurs à basse définition aux signaux achromes à meilleure définition. The role of the adders 16, 34 and 38 is to mix the low definition color signals with the better definition achromatic signals.

Le filtre à structure de Bayer (figure 1) et la branche 45 du dispositif de la figure 2 présentent des inconvénients gênants. En premier lieu, comme le signal achrome est obtenu à l'aide d'un signal d'une seule couleur, en général la couleur verte, la qualité de l'image dépend de la quantité de vert qu'elle contient; en particulier si l'image ne contient pas de vert, la définition sera uniquement celle des signaux de couleurs obtenus en sorties des filtres 17, 35 et 39. The Bayer structure filter (Figure 1) and the branch 45 of the device of Figure 2 have annoying drawbacks. Firstly, since the achrome signal is obtained using a signal of a single color, in general the color green, the quality of the image depends on the quantity of green which it contains; in particular if the image does not contain green, the definition will only be that of the color signals obtained at the outputs of filters 17, 35 and 39.

En second lieu la définition de l'image en direction verticale est moins bonne qu'en noir et blanc car les informations achromes correspondent à deux lignes successives. En troisième lieu le dispositif de la figure 2 impose une ligne à retard 21 qui est un élément relativement onéreux. Enfin, en quatrième lieu, la restitution de la définition horizontale ne peut être obtenue qu'avec le filtre à structure de Bayer; le traitement de signal effectué par le dispositif de la figure 2 ne s'applique pas lorsque le détecteur matriciel est associé à un filtre formé de triplets de bandes (figure 3). Secondly, the definition of the image in the vertical direction is less good than in black and white because the achromed information corresponds to two successive lines. Thirdly, the device of FIG. 2 imposes a delay line 21 which is a relatively expensive element. Finally, fourthly, the restitution of the horizontal definition can only be obtained with the Bayer structure filter; the signal processing carried out by the device in FIG. 2 does not apply when the matrix detector is associated with a filter formed by triplets of bands (FIG. 3).

L'invention ne présente pas les inconvénients mentionnés cidessus. The invention does not have the drawbacks mentioned above.

Elle est caractérisée par le fait qu'on fait appel aux trois signaux de couleurs pour constituer le signal achrome permettant de restituer les détails en direction horizontale. A cet effet, dans une réalisation, chaque signal de point est multiplié par un coefficient dépendant de sa couleur et choisi de façon telle que si l'image est achrome et de luminance constante les signaux de couleur ont tous les trois la même amplitude. It is characterized by the fact that three color signals are used to constitute the achrome signal making it possible to restore the details in the horizontal direction. To this end, in one embodiment, each point signal is multiplied by a coefficient depending on its color and chosen so that if the image is achrome and of constant luminance the color signals all have the same amplitude.

De cette manière le signal achrome restituant les détails en direction horizontale est peu sensible à l'absence dune couleur. Ce signal achrome peut être formé à partir de n'importe quel type de filtre coloré associé au détecteur matriciel. I1 n'est pas nécessaire d'utiliser une ligne à retard telle que celle de la référence 21 sur la figure 2. Enfin la définition verticale de l'image peut être meilleure que celle obtenue avec le dispositif de la figure 2 car le signal achrome ne fait appel qu'à une seule ligne à la fois. In this way the achrome signal restoring the details in the horizontal direction is not very sensitive to the absence of a color. This achrome signal can be formed from any type of color filter associated with the matrix detector. It is not necessary to use a delay line such as that of the reference 21 in FIG. 2. Finally, the vertical definition of the image can be better than that obtained with the device of FIG. 2 because the achrome signal uses only one line at a time.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ap paraîtront avec la description de certains de ses modes de réalisation, celle étant effectuée en se référant aux dessins ci-annexés sur lesquels:
- la figure 1, déjà décrite, représente un filtre à structure de
Bayer en soi connu,
- la figure 2, également décrite ci-dessus, est un schéma d'un dispositif connu de traitement du signal de sortie d'un analyseur 10 associé à un filtre du type de la figure 1,
- la figure 3, que l'on a déjà mentionnée plus haut, est un schéma d'un filtre à triplets de bandes colorées, en soi connu,
- la figure 4 est un schéma d'un dispositif de traitement de signal selon l'invention pour des signaux provenant d'un analyseur d'images à filtre coloré à structure de Bayer,
- la figure 5 est un schéma d'un dispositif analogue à celui de la figure 4 mais destiné à être utilisé avec un analyseur associé à un filtre à triplets de bandes colorées du type de la figure 3,
- les figures 6 à 9 et 10 et 11 sont des diagrammes illustrant le fonctionnement des dispositifs des figures, respectivement 4 et 5, et
- la figure 12 est un diagramme montrant une propriété du dispositif de la figure 5.Other characteristics and advantages of the invention will appear with the description of some of its embodiments, that being carried out with reference to the attached drawings in which:
- Figure 1, already described, shows a filter with a structure of
Bayer in itself known,
FIG. 2, also described above, is a diagram of a known device for processing the output signal of an analyzer 10 associated with a filter of the type of FIG. 1,
FIG. 3, which has already been mentioned above, is a diagram of a filter with triplets of colored bands, known per se,
FIG. 4 is a diagram of a signal processing device according to the invention for signals coming from an image analyzer with a color filter with a Bayer structure,
FIG. 5 is a diagram of a device similar to that of FIG. 4 but intended to be used with an analyzer associated with a filter with triplets of colored bands of the type of FIG. 3,
FIGS. 6 to 9 and 10 and 11 are diagrams illustrating the operation of the devices in the figures, respectively 4 and 5, and
FIG. 12 is a diagram showing a property of the device in FIG. 5.

On se réfère tout d'abord à la figure 4. Sur cette figure les éléments qui correspondent à ceux de la figure 2 ont été notés avec les mêmes chiffres de référence. Reference is first made to FIG. 4. In this figure, the elements which correspond to those of FIG. 2 have been noted with the same reference numbers.

On voit que la partie de restitution des couleurs est, dans cette réalisation, identique à la partie correspondante du dispositif de la figure 2 avec le démultiplexeur 12, la ligne à retard 31, les multiplexeurs 26 et 28 et les filtres passe-bas 17, 35 et 39. On prévoit également trois additionneurs 16, 34, 38 sur les entrées respectivement 15, 33 et 37, desquelles sont appliqués les signaux de sortie des filtres passe-bas 17, 35 et 39. We see that the color rendering part is, in this embodiment, identical to the corresponding part of the device of FIG. 2 with the demultiplexer 12, the delay line 31, the multiplexers 26 and 28 and the low-pass filters 17, 35 and 39. Three adders 16, 34, 38 are also provided on the inputs 15, 33 and 37 respectively, from which the output signals of the low-pass filters 17, 35 and 39 are applied.

A l'égard de cette partie de restitution des couleurs on notera que la fréquence de coupure haute des filtres passe-bas 17, 35 et 39 est de Pordre de 500 KHz. With regard to this part of color reproduction, it will be noted that the high cut-off frequency of the low-pass filters 17, 35 and 39 is of the order of 500 KHz.

Le dispositif de la figure 4 comprend par contre une branche 50 de synthèse du signal achrome qui est différente de la branche correspondante 45 du dispositif de la figure 2. The device of FIG. 4 on the other hand comprises a branch 50 for synthesizing the achrome signal which is different from the corresponding branch 45 of the device of FIG. 2.

Cette branche 50 comporte un multiplicateur 51 à deux entrées 52 et 53. L'entrée 52 est reliée directement à la sortie de l'analyseur 10 tandis que la seconde entrée 53 est reliée à la sortie d'un multiplexeur 54 à trois entrées, respectivement 55, 56 et 57 sur lesquelles sont appliqués des signaux représentant des coefficients constants, respectivement KA, KB et Kc. Ce multiplexeur est commandé au même rythme que les multiplexeurs 26 et 28, c'est-àdire à la demie-fréquence de lecture des points du détecteur matriciel. En outre la séquence de commande de ce multiplexeur 54 est fonction de la structure du filtre associé au détecteur matriciel. This branch 50 comprises a multiplier 51 with two inputs 52 and 53. The input 52 is connected directly to the output of the analyzer 10 while the second input 53 is connected to the output of a multiplexer 54 with three inputs, respectively 55, 56 and 57 to which are applied signals representing constant coefficients, respectively KA, KB and Kc. This multiplexer is controlled at the same rate as the multiplexers 26 and 28, that is to say at the half-frequency of reading of the points of the matrix detector. In addition, the control sequence of this multiplexer 54 is a function of the structure of the filter associated with the matrix detector.

Ainsi lorsqu'est lue la ligne nO 1 du filtre 5 (figure 1) ce sont les coefficients KA et KB qui sont alternativement appliqués sur l'entrée 53 du multiplicateur 51. Par contre lors de la lecture de la ligne nO 2 ce sont les coefficients KB et KC qui sont alternativement appliqués sur l'entrée 53. So when line nO 1 of filter 5 (Figure 1) is read, the coefficients KA and KB are applied alternately to input 53 of multiplier 51. However, when reading line nO 2, these are the coefficients KB and KC which are alternately applied to input 53.

La sortie 60 du multiplicateur 51 est reliée aux secondes entrées respectivement 23, 40 et 41 des additionneurs 16, 34 et 38 par l'intermédiaire d'une part, d'un filtre passe-haut 24a dont la fréquence de coupure basse est de l'ordre de 500 KHz et d'autre part d'un filtre 61 réjecteur d'une raie parasite à la fréquence d'échantillonnage des couleurs.Avec le filtre en structure de Bayer de la F figure 1, cette dernière fréquence a la valeur Fp, , F p étant la fréquence à laquelle les points du détecteur matriciel sont balayés, appelée également "fréquence-point". La courbe de réponse du filtre 61, avec le gain G en ordonnées et la fréquence F en abscisses, est représentée à l'intérieur du bloc schématisant ce filtre. The output 60 of the multiplier 51 is connected to the second inputs 23, 40 and 41 respectively of the adders 16, 34 and 38 by means of a high pass filter 24a, the low cut-off frequency of which is l order of 500 KHz and on the other hand a filter 61 rejecting a parasitic line at the color sampling frequency. With the Bayer structure filter of F figure 1, this last frequency has the value Fp ,, F p being the frequency at which the points of the matrix detector are scanned, also called "frequency-point". The response curve of the filter 61, with the gain G on the ordinate and the frequency F on the abscissa, is represented inside the block diagramming this filter.

Les coefficients KA, KB et KC sont choisis de façon telle que lorsqu'on a affaire à un blanc ou un gris (c'est-à-dire une zone sans couleur) l'amplitude du signal apparaissant sur la sortie 60 du multiplicateur 51 est indépendante de la couleur de l'élément de filtre associé au point correspondant. The coefficients KA, KB and KC are chosen in such a way that when we are dealing with a white or a gray (that is to say a zone without color) the amplitude of the signal appearing on the output 60 of the multiplier 51 is independent of the color of the filter element associated with the corresponding point.

La figure 6 est un diagramme sur lequel le temps t est porté en abscisses et on a porté en ordonnées le niveau S du signal en sortie du multiplicateur 51; ce diagramme correspond à la lecture de la ligne 1 du filtre 5 lors de l'analyse d'une zone blanche ou, de façon plus générale, d'une zone achromatique et de luminance constante. FIG. 6 is a diagram on which the time t is plotted on the abscissa and the level S of the signal at the output of the multiplier 51 is plotted on the ordinate; this diagram corresponds to the reading of line 1 of the filter 5 during the analysis of a white area or, more generally, of an achromatic area and of constant luminance.

On voit que ce signal S a un niveau constant. Le diagramme de la figure 7 est analogue à celui de la figure 6 mais il correspond à la lecture de la ligne 2 de la même trame; dans ce cas le signal S en sortie du multiplicateur 51 est également constant lors de l'analyse dune zone blanche de luminance constante.We see that this signal S has a constant level. The diagram in FIG. 7 is similar to that in FIG. 6 but it corresponds to the reading of line 2 of the same frame; in this case the signal S at the output of the multiplier 51 is also constant during the analysis of a white area of constant luminance.

Les diagrammes des figures 8 et 9 corEespondent à ceux des figures respectivement 6 et 7 mais lors de l'analyse d'une zone colorée dans laquelle la couleur a est absente. On voit sur ces figures 8 et 9 que le signal de pseudo luminance HF en sortie 60 du multiplicateur 51 contient des raies parasites à la fréquence d'échantillonnage Fc des couleurs, c'est-à-dire dans le cas de l'utilisation d'un filtre de Bayer à la demie-fréquence point, soit 4,4 MHz. The diagrams in Figures 8 and 9 correspond to those in Figures 6 and 7 respectively, but when analyzing a colored area in which the color a is absent. It can be seen in these FIGS. 8 and 9 that the HF pseudo-luminance signal at output 60 of the multiplier 51 contains parasitic lines at the sampling frequency Fc of the colors, that is to say in the case of the use of '' a Bayer filter at the half-frequency point, i.e. 4.4 MHz.

C'est le rôle du filtre réjecteur 61 d'éliminer ces raies parasites car, en l'absence d'un tel filtre 61, des raies verticales pourraient apparaître sur l'image reproduite si celle contenait des brusques transitions de couleur.It is the role of the rejector filter 61 to eliminate these parasitic lines because, in the absence of such a filter 61, vertical lines could appear on the reproduced image if that contained sudden color transitions.

En sortie de chacun des additionneurs 16, 34 et 38 on obtient un signal à deux composantes dont l'une est à fréquence inférieure à 500 KHz et correspond à une information sur une couleur déterminée A, B ou C et dont l'autre est une information à fréquence supérieure à 500 KHz de nature achrome et représentant les détails de Pilage. At the output of each of the adders 16, 34 and 38, a signal with two components is obtained, one of which is at a frequency less than 500 kHz and corresponds to information on a determined color A, B or C and the other of which is a information at frequency higher than 500 KHz of an achrome nature and representing the details of Pilage.

On se réfère maintenant à la figure 5 qui est une vue analogue à celle de la figure 4 mais pour un analyseur associé à un filtre 6 (figure 3) du type à triplets de bandes verticales, chaque triplet comprenant une bande verticale 7 de couleur A, une bande 8 de couleur B et une bande 9 de couleur C. We now refer to FIG. 5 which is a view similar to that of FIG. 4 but for an analyzer associated with a filter 6 (FIG. 3) of the type with triplets of vertical bands, each triplet comprising a vertical band 7 of color A , a band 8 of color B and a band 9 of color C.

Dans cette réalisation la branche 50a de synthèse du signal achrome comprend, comme la branche 50 de la figure 4, un multiplicateur 51, un filtre 61a réjecteur de la fréquence FC d'échantillonnage de chaque couleur, c'est-à-dire F et un filtre passe-haut 24a à fréquence de coupure basse de Tordrez de 500 KHz. In this embodiment, the branch 50a for synthesizing the achrome signal comprises, like the branch 50 of FIG. 4, a multiplier 51, a filter 61a rejecting the sampling frequency FC of each color, that is to say F and a high pass filter 24a with low cut-off frequency of Tordrez of 500 KHz.

Les signaux KA, KB, KC appliqués sur l'entrée 53 du multiplicateur 51 ont une séquence qui correspond à celle du filtre 6 c'est-àdire que pour chaque ligne, la suite des couleurs étant A, B, C, A, B,
C, etc... les coefficients sont appliqués au même rythme et dans le même ordre: KA, KB, KC, KA, KB, KC, etc... The signals KA, KB, KC applied to the input 53 of the multiplier 51 have a sequence which corresponds to that of the filter 6, that is to say that for each line, the series of colors being A, B, C, A, B ,
C, etc ... the coefficients are applied at the same rate and in the same order: KA, KB, KC, KA, KB, KC, etc ...

La voie de restitution des couleurs comporte un démulti- plexeur à une entrée 70 reliée à la sortie de l'analyseur 10a et trois sorties 71, 72, 73 sur lesquelles apparaissent les signaux de couleurs
A, B et C au rythme de l'analyse.The color rendering channel comprises a demultiplexer with an input 70 connected to the output of the analyzer 10a and three outputs 71, 72, 73 on which the color signals appear
A, B and C to the rhythm of the analysis.

Ces signaux A, B, C, qui ne sont pas les signaux habituels de rouge R, de vert V et de bleu B, sont transformés, grâce à un dispositif de matriçage 74, en lesdits signaux de rouge R, de vert V et de bleu B apparaissant alors sur les sorties respectivement 75, 76 et 77 dudit dispositif 74. Cette voie de restitution des couleurs est par ailleurs identique à la voie correspondante de la figure 4, c'est à-dire qu'elle comporte des filtres passe-bas 17aux 35a et 39a dont les entrées sont reliées aux sorties respectivement 75, 76 et 77 du dispositif 74. These signals A, B, C, which are not the usual signals of red R, of green V and of blue B, are transformed, by means of a matrixing device 74, into said signals of red R, of green V and of blue B then appearing on the outputs 75, 76 and 77 respectively of said device 74. This color reproduction channel is also identical to the corresponding channel of FIG. 4, that is to say that it includes pass filters bottom 17 to 35a and 39a, the inputs of which are connected to the outputs 75, 76 and 77 respectively of the device 74.

La figure 10 est un diagramme analogue à celui des figures 6 et 7 montrant le signal en sortie du multiplicateur 51 du dispositif de la figure 5 lors de l'analyse d'une zone blanche, ou achromatique, de luminance constante, pour une ligne. Figure 10 is a diagram similar to that of Figures 6 and 7 showing the signal at the output of the multiplier 51 of the device of Figure 5 during the analysis of a white area, or achromatic, of constant luminance, for a line.

La figure 11 correspond aux figures 8 et 9 et montre donc le signal sur la sortie 60 du multiplicateur 51 de la figure 5 lors de l'analyse d'une zone qui est colorée de façon telle que la couleur B est absente. Cette dernière figure permet de comprendre, comme les figures 8 et 9, pourquoi il est nécessaire de prévoir le filtre 61a réjecteur de la fréquence FC d'échantillonnage de chaque couleur qui est égale au tiers de la fréquence-point dans ce cas. FIG. 11 corresponds to FIGS. 8 and 9 and therefore shows the signal on the output 60 of the multiplier 51 of FIG. 5 during the analysis of an area which is colored in such a way that the color B is absent. This last figure makes it possible to understand, like FIGS. 8 and 9, why it is necessary to provide the filter 61a which rejects the sampling frequency FC of each color which is equal to one third of the point frequency in this case.

La figure 12 montre l'allure de la bande passante en sortie de la voie 50a. La fréquence de coupure F est la fréquence maximum a qui, théoriquement, peut être reproduizce. On sait en effet que la fréquence d'échantillonnage (la fréquence-point Fp dans l'exemple) doit avoir une valeur au moins égale au double de la fréquence maximum du signal à échantillonner; dans le cas contraire l'information que contient ce signal peut être perdue. FIG. 12 shows the shape of the bandwidth at the outlet of the channel 50a. The cutoff frequency F is the maximum frequency at which, theoretically, can be reproduced. It is known in fact that the sampling frequency (the point frequency Fp in the example) must have a value at least equal to twice the maximum frequency of the signal to be sampled; otherwise the information contained in this signal may be lost.

F
Le creux de la bande passante à la fréquence S correspond à la présence du filtre 61a. 3
Quels que soient leurs modes de réalisation, le procédé et le dispositif selon l'invention ont de nombreuses applications. L'application préférée est cependant la caméra de télévision en couleurs à traitement numérique du signal. F
The dip in the passband at the frequency S corresponds to the presence of the filter 61a. 3
Whatever their embodiments, the method and the device according to the invention have numerous applications. The preferred application, however, is the digital signal processing color television camera.

Claims

1. Method for synthesizing achrome image signals from image signals supplied by an analyzer (10, 10a) comprising a matrix detector associated with a three-color matrix filter (5, 6) allowing each point of the detector to be assigned to the detection of only one color (A, B or C), characterized in that the achromatic signals are formed from each of the three colors (A, B and C).

2. Method according to claim 1, characterized in that each signal leaving the analyzer (10, 10a) is multiplied by a constant coefficient (KA, KB or KC) but which depends on the color of the associated filtering element at the point analyzed, the coefficients (KA, KB and KC) being chosen in such a way that for the analysis of an achrome image of constant luminance the signals corresponding to points of different colors (A, B, C) have amplitudes equal.

3. Method according to claim 1 or 2, characterized in that the sampling frequency of each color is eliminated from the achrome signal.

4. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the frequencies below the determined value are eliminated from the achrome signal, for example of the order of 500 KHz.

5. Device for implementing the method according to claim 2, characterized in that it comprises a multiplier (51), an input (52) of which is connected to the output of the analyzer (10, 10a) and whose l the other input (53) is connected to the output of a multiplexer (54) delivering the coefficient signals (KA, KB or KC) in synchronism with the analysis of the matrix detector.

6. Device according to claim 5, characterized in that the achrome signal is superimposed on each of the color signals (A, B or C) thanks to adders (16, 34, 38).

7. Device according to claim 5 or 6, characterized in that the filter associated with the matrix detector has a structure in triplets of vertical bands (7, 8, 9).

8. Device according to claim 5 or 6, characterized in that the filter (5) associated with the matrix detector has a structure of

Bayer.

9. Device according to any one of claims 5 to 8, characterized in that it comprises means for controlling the multiplexers and demultiplexers in the achrome channel and / or in the color rendering channel which act in synchronism with the reading points and which are therefore a function of the structure of the filter associated with the matrix detector.