JP2003304549A - カメラ及び画像信号処理システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】撮像素子により取得した画像信号に基づいて行
なわれる各種の信号処理を工夫して良好な画像データを
生成し得る画像信号処理システム及びこれを適用するカ
メラを提供する。 【解決手段】撮像素子１０の出力にガンマ補正処理を施
す第１のガンマ補正処理手段１１と、第１のガンマ補正
処理手段の出力に基づいて輝度系の信号を生成する輝度
信号生成手段１２との各手段を含んでなる第１の信号処
理系統と、撮像素子の出力であってガンマ補正処理が施
されていない出力に基づいて色系の信号を生成する色度
信号生成手段２４を含んでなる第２の信号処理系統とを
備えて構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、カメラ及び画像
信号処理システム、詳しくは受光面側に所定の形式の色
フイルタを備えた撮像素子からの出力信号乃至当該撮像
素子の出力と実質的に等価なカラー画像信号の供給を受
けて輝度系及び色系の信号を得る画像信号処理システム
及びこの画像信号処理システムを備えたカメラに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、撮影レンズ等からなる撮影光
学系を用いて光学的に結像された被写体像を、例えば電
荷結合素子（Ｃharge Ｃoupled Ｄevice；以下、ＣＣＤ
と略記する）等の撮像素子等からなる撮像手段によって
光電変換し、この光電変換された電気信号（画像を表わ
す画像信号）を所定の形式の画像データ（例えばＪＰＥ
Ｇ（ジェイペグ：Ｊoint Ｐhotographic Ｅxperts Ｇro
up）方式等の圧縮処理を施した形態の画像データ）とし
て電子的に記録するようにした形態のカメラであって、
いわゆる電子スチルカメラ・デジタルカメラ等（以下、
単に電子カメラ又はカメラという）が広く一般に普及し
ている。

【０００３】このような従来の電子カメラであって、撮
像手段としてＣＣＤを利用するように構成したものにお
いては、通常の場合、撮像素子（ＣＣＤ）による光電変
換処理によって生成され出力される出力信号、即ち画像
信号に、ショットノイズ等のランダムノイズ等が混在し
ているのが一般である。

【０００４】そこで、このような従来の電子カメラにお
いては、より良好な画像を表示手段を用いて表示させる
ために、例えば撮像素子（ＣＣＤ）からの出力信号（画
像信号）からノイズ成分等を抑圧又は除去するための様
々な信号処理が施されるのが一般である。また、当該画
像信号に基づいて表わされるべき被写体像を忠実に表示
させるために、その画像信号に対して各種の補正処理等
の様々な信号処理を施すようにしているのが普通であ
る。

【０００５】そのために、一般的な従来の電子カメラに
おいては，撮像素子（ＣＣＤ）の出力信号に基づいて画
像の表示動作又は当該画像を表わす電気信号の記録動作
に最適な形態の画像信号又は画像データを生成するため
のシステム、いわゆる画像信号処理システムを備えて構
成されているのが一般である。

【０００６】このような画像信号処理システムとして
は、例えば特開平９−１３０８１６号公報や特開平１１
−１１２８３７号公報等によって、従来より種種の提案
がなされている。

【０００７】上述の特開平９−１３０８１６号公報によ
って開示されている画像信号処理システムは、コアリン
グ処理を施した画像信号に対してガンマ補正処理を施
し、このガンマ補正処理によって生成された出力信号に
基づいてエッジ強調処理（輪郭補正処理）・輝度信号生
成処理・色度信号生成処理を行なうように構成した例で
ある。

【０００８】ここで、従来の一般的な電子カメラに適用
される画像信号処理システムの概略的な構成について、
図を用いて説明する。

【０００９】図１３は、従来の一般的な電子カメラに適
用される画像信号処理システムの概略を示すブロック構
成図である。

【００１０】この画像信号処理システムは、撮影光学系
（図示せず）によって結像される光学的な被写体像を受
けて光電変換処理を施し、当該被写体像に基づく画像信
号を生成するＣＣＤ等の固体撮像素子（ＣＣＤ）１１０
と、このＣＣＤ１１０からの出力信号であって、所定の
信号処理、例えば相関二重サンプリング処理・自動ゲイ
ン制御処理・アナログ−デジタル信号変換処理等を経た
後の出力信号を受けて輝度信号（以下、Ｙ信号ともい
う）を抽出し生成するＹ信号生成部１１２と、このＹ信
号生成部１１２により生成されたＹ信号から高周波成分
を抽出（低周波成分を除去）した輪郭信号（以下、エッ
ジ信号という）を生成するハイパスフイルタ（ＨＰＦ）
部１１３と、このＨＰＦ部１１３により生成されたエッ
ジ信号に対して所定の係数を掛け合わせてエッジ強調度
を変更したエッジ信号を生成するエッジ強調度変更部１
１４と、このエッジ強調度変更部１１４によりエッジ強
調度が変更されたエッジ信号を受けて画像中におけるノ
イズ成分を抑圧又は除去してＳ／Ｎ比（シグナル／ノイ
ズ比）を改善し所定のエッジ信号を生成するコアリング
処理を施すことで高帯域な特性を備えかつノイズ成分が
抑圧されたエッジ信号を生成するコアリング部１１５
と、このコアリング部１１５により生成された高帯域Ｙ
信号及び上述のＹ信号生成部１１２により生成されたＹ
信号とを加算処理して広帯域な特性を備えかつエッジ強
調されたＹ信号を生成する加算器１１６と、この加算器
１１６により生成され出力される広帯域Ｙ信号を受けて
ガンマ（γ）補正処理を施して最終的なＹ信号を生成す
るガンマ補正（Ｙγ）部１１１と、ＣＣＤ１１０からの
出力信号に基づいて所定の色信号（以下Ｃ信号ともい
う；Ｒ信号・Ｇ信号・Ｂ信号）を抽出すべく所定の同時
化処理を行なうと共に所定の色補正処理等を施す同時化
・色補正部１２１と、この同時化・色補正部１２１によ
って同時化・色補正処理された色信号（Ｒ・Ｇ・Ｂの各
信号）から低周波成分を抽出（高周波成分を除去）した
色信号（ＲＬ信号・ＧＬ信号・ＢＬ信号）を生成する帯
域制限用のローパスフイルタ（ＬＰＦ）部１２２と、こ
のＬＰＦ部１２２によって生成された色信号（ＲＬ・Ｇ
Ｌ・ＢＬの各信号）に対してガンマ補正処理を施す色ガ
ンマ補正部（ＲＧＢγ部）１２３と、このＲＧＢγ部１
２３により色ガンマ補正処理が施された色信号（γＲＬ
信号・γＧＬ信号・γＢＬ信号）に基づいてＳ／Ｎ比の
良好な色度信号（Ｃｒ信号及びＣｂ信号）を最終的に生
成するＣｒＣｂ生成部１２４と、ＣｒＣｂ生成部１２４
によって生成された色度信号（Ｃｒ・Ｃｂ）及び上述の
Ｙγ部１１１によって生成されたＹ信号によってＪＰＥ
Ｇ形式の圧縮データからなる画像信号を生成し、これを
記録するための記録部（図示せず）へと出力するＪＰＥ
Ｇ圧縮部１３１等によって構成されている。

【００１１】一方、図１４は、従来の一般的な電子カメ
ラに適用される画像信号処理システムの他の例を示すブ
ロック構成図である。

【００１２】この図１４に示す他の例の画像信号処理シ
ステムの構成は、上述の特開平１１−１１２８３７号公
報によって開示される電子カメラにおける画像信号処理
システムと類似の構成となっている。

【００１３】図１４に示す例の画像信号処理システム
は、上述の例の画像信号処理システムと略同様の構成か
らなるものであるが、Ｙ信号の生成処理に相違がある。

【００１４】つまり、この例の画像信号処理システム
は、撮影光学系（図示せず）によって結像される光学的
な被写体像を受けて光電変換処理を施し、当該被写体像
に基づく画像信号を生成するＣＣＤ等の固体撮像素子
（ＣＣＤ）１１０と、このＣＣＤ１１０からの出力信号
であって、所定の信号処理、例えば相関二重サンプリン
グ処理・自動ゲイン制御処理・アナログ−デジタル信号
変換処理等を経た後の出力信号を受けて輝度信号（Ｙ信
号）についてのガンマ補正処理を施すガンマ補正（Ｙ
γ）部１１１と、このＹγ部１１１からの出力信号を受
けてＹ信号を抽出し生成するＹ信号生成部１１２と、こ
のＹ信号生成部１１２により生成されたＹ信号からエッ
ジ信号を生成するハイパスフイルタ（ＨＰＦ）部１１３
と、このＨＰＦ部１１３により生成されたエッジ信号に
対してエッジ強調度を変更したエッジ信号を生成するエ
ッジ強調度変更部１１４と、このエッジ強調度変更部１
１４により生成されたエッジ信号を受けてコアリング処
理を施して高帯域な特性を備えかつノイズ成分が抑圧さ
れたエッジ信号を生成するコアリング部１１５と、ＣＣ
Ｄ１１０からの出力信号に基づいて所定の同時化処理を
行なうと共に所定の色補正処理等を施す同時化・色補正
部１２１と、この同時化・色補正部１２１によって同時
化・色補正処理された色信号（Ｒ・Ｇ・Ｂの各信号）か
ら低周波成分を抽出した色信号（ＲＬ信号・ＧＬ信号・
ＢＬ信号）を生成する帯域制限用のローパスフイルタ
（ＬＰＦ）部１２２と、このＬＰＦ部１２２によって生
成された色信号（ＲＬ・ＧＬ・ＢＬの各信号）に対して
ガンマ補正処理を施す色ガンマ補正部（ＲＧＢγ部）１
２３と、このＲＧＢγ部１２３により色ガンマ補正処理
が施された色信号（γＲＬ信号・γＧＬ信号・γＢＬ信
号）に基づいて低帯域Ｙ信号を含むＳ／Ｎ比の良好な色
度信号を生成するＹＣｒＣｂ生成部１２５と、このＹＣ
ｒＣｂ生成部１２５により生成された信号のうちの低帯
域Ｙ信号及び上述のコアリング部１１５により生成され
た高帯域Ｙ信号とを加算処理して広帯域な特性を備えた
広帯域Ｙ信号を生成する加算器１１６と、この加算器１
１６により生成され出力される広帯域Ｙ信号及び上述の
ＹＣｒＣｂ生成部１２５により生成されたＹＣｒＣｂ信
号のうちの色度信号（Ｃｒ・Ｃｂ）によってＪＰＥＧ形
式の圧縮データからなる画像信号を生成し、これを記録
するための記録部（図示せず）へと出力するＪＰＥＧ圧
縮部１３１等によって構成されている。

【００１５】したがって簡略に言えば、この図１４に示
す例では、エッジ強調処理を施した高帯域Ｙ信号（エッ
ジ信号）を生成する信号処理系と、低帯域Ｙ信号を生成
する信号処理系とを別系統の信号処理系で構成し、それ
ぞれの信号処理系で生成された高帯域Ｙ信号と低帯域Ｙ
信号とをのちに加算することによって所望の広帯域Ｙ信
号を生成するようにしている。そして、この場合におい
て、低帯域Ｙ信号は、色系の信号を取り扱う信号処理系
において色度信号と同時に生成するようにしている。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した従
来の画像信号処理システムのうち図１３・図１４に示す
例のものでは、所望のＹ信号を得ることができないとい
う問題点がある。

【００１７】即ち、図１３によって例示する従来の一般
的な画像信号処理システムにおいては、Ｙ信号を取り扱
う信号処理系（Ｙ信号生成部１１２〜Ｙγ部１１１にお
ける処理）では、Ｙ信号を生成した後にＹ信号について
のガンマ補正処理（Ｙγ部１１１）を実行するようにし
ている。

【００１８】一方、図１３の例において色度信号処理系
（同時化・色補正部１２１〜ＣｒＣｂ生成部１２４にお
ける処理）におけるＣｒＣｂ生成部１２４においては、
次のような処理がなされるのが一般である。即ち、ＲＧ
Ｂγ部１２３により色ガンマ補正処理が施されたγＲＬ
信号・γＧＬ信号・γＢＬ信号に基づいて、まず、所定
のＹ信号が生成される。ここで、Ｙ信号は、一般的な演
算式（１）により算出される。

【００１９】

【式１】 そして、Ｃｒ信号は、γＲＬ信号から上述の式（１）に
より算出したＹ信号を差し引くことにより生成される。
また、Ｃｂ信号は、γＢＬ信号から上述の式（１）によ
り算出したＹ信号を差し引くことにより生成される。

【００２０】つまり、Ｃｒ信号及びＣｂ信号を生成する
過程においては、上述したようにＹ信号を生成している
のであるが、このＹ信号は、図１３に示すようにＲＧＢ
γ部１２３によるガンマ補正処理を経た後の信号に基づ
いて生成されることになる。

【００２１】したがって、図１３の例では、Ｙ信号処理
系では、処理の最終段においてガンマ補正処理を行なう
一方、色度信号処理系では、ガンマ補正処理を行なった
後の信号に基づいて色度信号（Ｃ信号）の生成処理を行
なうようにしている。このことは、演算結果に矛盾が生
じるという問題点がある。

【００２２】さらに、図１３に示す例では、コアリング
処理を施した後の信号に基づいてＹ信号についてのガン
マ補正処理（Ｙγ部１１１）を実行するようにしてい
る。この場合には、次に示すような問題点が生じる。

【００２３】即ち、この図１３に示す例の画像信号処理
システムにおいて、エッジ強調処理は、ＨＰＦ部１１３
において行なわれる。このエッジ強調処理による処理結
果は、図１５によって表わされる。

【００２４】図１５は、図１３の例の画像信号処理シス
テムにおけるエッジ強調処理の処理結果を表わす図であ
る。この図１５において、縦軸にはノイズ量を、横軸に
は入射光量、即ち画像の明るさ（明度）を表わしてい
る。

【００２５】一般に、ＣＣＤ等の撮像素子によって生成
される画像信号におけるノイズ成分としては、いわゆる
ショットノイズが支配的である。そのために、画像信号
に含まれるノイズ量は、入射光量が増大するにつれて増
加する傾向がある。

【００２６】このような画像信号からエッジ成分を抽出
するためのエッジ強調処理を施すと、ノイズ成分もエッ
ジ成分として抽出されることになる。したがって、図１
５に示されるように、エッジ強調処理を施した後の画像
信号全体に含まれるノイズ量は、処理前の画像信号に比
べて増加することがわかる。また、このときノイズ量
は、高輝度であるほど増大するので、これに起因して高
輝度領域ほど大きなエッジ成分として抽出されることに
なる。

【００２７】このようにしてエッジ強調処理が施された
後の信号に基づいて、続いてコアリング処理が実行れ
る。このコアリング処理は、エッジ信号のノイズ成分を
抑圧することでＳ／Ｎ比を向上させる信号処理である。

【００２８】図１６は、図１３の例の画像信号処理シス
テムにおけるコアリングスレッシュレベルの設定値を表
わす図である。この図１６において、縦軸にはノイズ量
を、横軸には入射光量（画像明度）を表わしている。

【００２９】この例のシステムにおいては、コアリング
スレッシュレベルを、図１６における点線で示すように
設定している。したがって、この場合においては、コア
リングスレッシュレベル｜ａ｜と画像信号を表わす線分
Ａとの交点ａを境にして、これより低輝度領域の範囲Ｂ
においては、ノイズ成分は強調されないことになる一
方、交点ａよりも高輝度領域の範囲Ｃにおいては、ノイ
ズ成分が残存することになる。

【００３０】その結果、コアリング処理を施した後の信
号は、図１７に示すようにノイズ成分を含んだ信号が生
成されることになる。

【００３１】図１７は、図１３の例の画像信号処理シス
テムにおけるコアリング処理の処理結果を表わす図であ
る。この図１７においても、縦軸はノイズ量を、横軸は
入射光量（画像明度）を表わしている。

【００３２】このようにコアリング処理を経て生成され
た信号に対してガンマ補正処理が施される。

【００３３】図１８は、図１３の例の画像信号処理シス
テムにおけるガンマ補正処理の処理結果を表わす図であ
る。

【００３４】図１８に示すようにガンマ特性曲線は緩傾
斜となっている。したがって、高輝度になるほど信号が
圧縮されるようになる。このことから、高輝度寄りの部
分にあるノイズ成分は抑圧されることになるが、最終的
に生成される画像信号には、所定量のノイズ成分が残存
することになる。

【００３５】そこで、ノイズ成分を完全に抑止するため
には、コアリングスレッシュレベルの設定を上げる必要
がある。すると、その場合には、ノイズ成分ではなく被
写体が元来有する高周波成分をも切り捨ててしまう結果
になる。

【００３６】つまり、対象となる信号のエッジ成分に対
してコアリング処理をかける場合において、画像の高輝
度領域のノイズ成分を除去すべくコアリングスレッシュ
レベルを高い値に設定すると、低輝度領域のエッジ信号
は、当該コアリング処理によってノイズ成分と共に消え
てしまうことになる。このことは、例えば低輝度領域に
おける画像の解像度不足の要因となる。したがって、コ
アリングスレッシュレベルを不必要に高く設定すること
は、良好な画像データを生成する上で望ましい手段では
ない。

【００３７】また、その一方で、低輝度領域のエッジ成
分をできるだけ残すようにするためにコアリングスレッ
シュレベルを低く設定すると、高輝度領域のノイズ成分
がコアリング処理によって充分に除去することができな
いことになる。したがってこれにより生成される画像信
号には、ノイズ成分が残存してしまうという問題点があ
る。

【００３８】一方、図１４によって例示する従来の一般
的な画像信号処理システムにおいては、ＣＣＤ１１０か
らの出力信号に基づいて所望の色度信号及びＹ信号とを
生成する際に、同一の処理系によって同じ処理を施すこ
とで色度信号及び低帯域Ｙ信号を生成するように構成し
ている。したがって、例えば同一のＬＰＦ１２２を用い
て帯域制限を施した信号に基づいて低帯域Ｙ信号と色度
信号とを生成する信号処理が行なわれることになる。

【００３９】一般的に、例えば色度信号生成処理を行な
う場合において、主に不要なノイズ成分の低減を目的と
して行われるＬＰＦ１２２による帯域制限処理は、大き
な帯域制限をかけることで効果的なノイズ低減効果を得
ることができる。その一方で、より広帯域のＹ信号を得
るためには、ＬＰＦ１２２による帯域制限はできるだけ
小さくする必要がある。

【００４０】そこで、図１４に示される従来の画像信号
処理システムにおいては、Ｓ／Ｎ比の良好な色度信号生
成を考慮してＬＰＦ１２２による帯域制限処理における
帯域制限が大きくなるように設定すると、このとき同時
に生成される低帯域Ｙ信号の帯域は所望する帯域よりも
狭くなってしまうことになる。

【００４１】また、より広い帯域の低帯域Ｙ信号を生成
することを考慮して、ＬＰＦ１２２による帯域制限を大
きく設定した場合には、このとき同時に生成される色度
信号から不要なノイズ成分を除去しきれず、よって所望
する色度信号、即ちＳ／Ｎ比の良好な色度信号を生成す
ることができないことになる。

【００４２】このように、同一の処理系によって同じ処
理を施すことで、Ｓ／Ｎ比が良好な色度信号を生成し、
かつ同時に広帯域のＹ信号を生成することは、容易に実
現し得ないという問題点がある 本発明は、上述した点に鑑みてなされたものであって、
その目的とするところは、撮像素子によって取得した画
像信号に基づいて行なわれる各種の信号処理を工夫する
ことで良好な画像データを生成することのできる画像信
号処理システムと、この画像信号処理システムを適用す
るカメラを提供することである。

【００４３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の発明によるカメラは、撮像素子の出力にガン
マ変換処理を施す第１のガンマ変換処理手段とこの第１
のガンマ変換処理手段の出力に基づいて輝度系の信号を
生成する輝度信号生成手段との各手段を含んでなる第１
の信号処理系統と、上記撮像素子の出力であって上記ガ
ンマ変換処理が施されていない出力に基づいて色系の信
号を生成する色信号生成手段を含んでなる第２の信号処
理系統とを備えてなることを特徴とするカメラ。

【００４４】また、第２の発明は、上記第１の発明によ
るカメラにおいて、上記第２の信号処理系統は、上記色
系の信号として色差信号を生成するように構成されたも
のであることを特徴とする。

【００４５】そして、第３の発明は、上記第１の発明に
よるカメラにおいて、上記第１の信号処理系統は、上記
第１のガンマ変換処理手段よりも後段に、エッジ強調処
理手段とコアリング処理手段とを備えたものであること
を特徴とする。

【００４６】第４の発明は、上記第１の発明によるカメ
ラにおいて、上記第２の信号処理系統は、自己の信号伝
送経路中に色補正処理を行なう色補正処理手段と該色補
正処理手段よりも後段にガンマ変換処理を行なう第２の
ガンマ変換処理手段とが介挿されて構成されたものであ
ることを特徴とする。

【００４７】第５の発明は、上記第１の発明によるカメ
ラにおいて、上記第２の信号処理系統は、上記第１の信
号処理系統とは独立の帯域制限手段を備えたものである
ことを特徴とする。

【００４８】第６の発明は、上記第１の発明によるカメ
ラにおいて、上記第１の信号処理系統及び第２の信号処
理系統はデジタル方式のシステムとして構築されたもの
であることを特徴とする。

【００４９】第７の発明による画像信号処理システム
は、撮像面側に所定形式のカラーフイルタを備えた撮像
素子からの出力信号乃至該撮像素子の出力と実質的に等
価なカラー撮像信号の供給を受けるように設けられた入
力端部と、上記入力端部から供給された信号にガンマ変
換処理を施す第１のガンマ変換処理手段とこの第１のガ
ンマ変換処理手段の出力に基づいて輝度系の信号を生成
する輝度信号生成手段との各手段を含んでなる第１の信
号処理系統と、上記撮像素子の出力であって上記ガンマ
変換処理が施されない出力に基づいて色系の信号を生成
する色信号生成手段を含んでなる第２の信号処理系統と
を備えてなることを特徴とする。

【００５０】第８の発明は、上記第７の発明による画像
信号処理システムにおいて、上記第１の信号処理系統
は、上記第１のガンマ変換処理手段よりも後段にエッジ
強調処理手段とコアリング処理手段とを備えたものであ
ることを特徴とする。

【００５１】第９の発明は、上記第７の発明による画像
信号処理システムにおいて、上記第２の信号処理系統
は、自己の信号伝送経路中に、色補正処理を行なう色補
正処理手段と該色補正処理手段よりも後段にガンマ変換
処理を行なう第２のガンマ変換処理手段とが介挿されて
構成されたものであることを特徴とする。

【００５２】第１０の発明は、上記第７の発明による画
像信号処理システムにおいて、上記第２の信号処理系統
は、上記第１の信号処理系統とは独立の帯域制限手段を
備えたものであることを特徴とする。

【００５３】第１１の発明は、上記第７の発明による画
像信号処理システムにおいて、上記第１の信号処理系統
及び第２の信号処理系統はデジタル方式のシステムとし
て構築されたものであることを特徴とする。

【００５４】

【発明の実施の形態】以下、図示の実施の形態によって
本発明を説明する。図１は、本発明の第一の実施形態の
カメラに適用される画像信号処理システムの概略を示す
ブロック構成図である。なお、本実施形態においては、
本発明の画像信号処理システムをデジタル方式の電子カ
メラシステムに適用するものとして例示している。

【００５５】図１に示すように本実施形態の電子カメラ
における画像信号処理システムは、撮影光学系（図示せ
ず）によって結像される光学的な被写体像を受けて光電
変換処理を施し、当該被写体像に基づく画像信号を生成
するＣＣＤ等の固体撮像素子（ＣＣＤ）１０と、このＣ
ＣＤ１０からの出力信号であって、所定の信号処理、例
えば相関二重サンプリング処理・自動ゲイン制御処理・
アナログ−デジタル信号変換処理等を経た後の出力信号
（カラー画像信号）を受けて（輝度信号についての）ガ
ンマ補正処理を施す第１のγ補正処理手段であるガンマ
補正部（Ｙγ部）１１と、このＹγ部１１においてガン
マ補正処理が施された後の画像信号を受けてＹ信号（輝
度信号）を抽出し生成する輝度信号生成手段であるＹ信
号生成部１２と、このＹ信号生成部１２によって生成さ
れたＹ信号から高周波成分を抽出（低周波成分を除去）
した輪郭信号（エッジ信号）を生成するエッジ強調処理
手段の一部であり帯域制限手段であるハイパスフイルタ
（ＨＰＦ）部１３と、このＨＰＦ部１３により生成され
たエッジ信号に対して所定の係数を掛けてエッジ強調度
を変更したエッジ信号を生成するエッジ強調処理手段の
一部であるエッジ強調度変更部１４と、このエッジ強調
度変更部１４によりエッジ強調度が変更された後のエッ
ジ信号を受けて画像中におけるノイズ成分を抑圧又は除
去してＳ／Ｎ比を改善し所定のエッジ信号を生成するコ
アリング処理を施すことで高帯域な特性を備えかつノイ
ズ成分が抑圧されたエッジ信号を生成するコアリング処
理手段であるコアリング部１５と、このコアリング部１
５により生成された信号及び上述のＹ信号生成部１２に
より生成されたＹ信号とを加算処理して広帯域な特性を
備えかつエッジ強調されたＹ信号を生成する加算器１６
と、ＣＣＤ１０からの出力信号に基づいてＲ信号・Ｇ信
号・Ｂ信号を抽出すべく所定の同時化処理を行なうと共
に所定の色補正処理等を施す色補正処理手段である同時
化・色補正部２１と、この同時化・色補正部２１によっ
て同時化・色補正処理されたＲ・Ｇ・Ｂの各信号から低
周波成分を抽出（高周波成分を除去）した各信号（ＲＬ
信号・ＧＬ信号・ＢＬ信号）を生成する帯域制限手段で
ある帯域制限用のローパスフイルタ（ＬＰＦ）部２２
と、この帯域制限ＬＰＦ部（以下、単にＬＰＦ部とい
う）２２によって生成された各信号（ＲＬ・ＧＬ・ＢＬ
の各信号）に対してガンマ補正処理を施す第２のガンマ
補正処理手段である色ガンマ補正部（ＲＧＢγ部）２３
と、このＲＧＢγ部２３により色ガンマ補正処理が施さ
れた各信号（γＲＬ信号・γＧＬ信号・γＢＬ信号）に
基づいてＳ／Ｎ比の良好なＣ信号；Ｃｒ信号及びＣｂ信
号を最終的に生成する色度信号生成手段であるＣｒＣｂ
生成部２４と、このＣｒＣｂ生成部２４によって生成さ
れた色度信号（Ｃｒ・Ｃｂ）及び上述の加算器１６によ
り生成され出力される広帯域Ｙ信号によってＪＰＥＧ形
式の圧縮データからなる画像信号を生成し、これを記録
するための記録部（図示せず）へと出力するＪＰＥＧ圧
縮部３１等によって構成されている。

【００５６】このように本実施形態の画像信号処理シス
テムは、主に輝度信号（以下Ｙ信号とも言う）の生成に
寄与する信号処理系、即ち撮像素子（ＣＣＤ１０）の出
力にガンマ補正処理を施す第１のガンマ補正処理手段
（Ｙγ部１１）と、この第１のガンマ補正処理手段（Ｙ
γ部１１）の出力に基づいて輝度系の信号を生成する輝
度信号生成手段（Ｙ信号生成部１２）との各手段を含ん
でなる第１の信号処理系統である輝度信号処理系と、主
に色度信号（Ｃ信号）の生成に寄与する信号処理系、即
ち撮像素子（ＣＣＤ１０）の出力であってガンマ補正処
理が施されていない出力に基づいて色系の信号を生成す
る色度信号生成手段（ＣｒＣｂ生成部２４）を含んでな
る第２の信号処理系統である色度信号処理系とが異なる
処理系で構成されている。

【００５７】そして、第１の信号処理系統（輝度信号処
理系）は、輝度信号生成手段（Ｙ信号生成部１２）の後
段にエッジ強調処理手段（ＨＰＦ部１３及びエッジ強調
度変更部１４）とコアリング処理手段（コアリング部１
５）とを備えて構成されている。

【００５８】また、第２の信号処理系統（色度信号処理
系）は、色度信号生成手段（ＣｒＣｂ生成部２４）より
も前段に色補正処理を行なう色補正処理手段（同時化・
色補正部２１）とガンマ補正処理を行なう第２のガンマ
補正処理手段（ＲＧＢγ部２３）とが、上記の順に機能
すべく備えられて構成されている。

【００５９】さらに、第２の信号処理系統（色系の信号
処理系）は、第１の信号処理系統（輝度信号処理系）と
は独立の帯域制限手段（ＬＰＦ部２２）を備えて構成さ
れている。なお、この第２の信号処理系統は、色系の信
号として、色度信号（Ｃｒ・Ｃｂ）のほか、色差信号あ
るいは色差信号を線形変換して得られる信号、例えばＩ
・Ｑ信号やＵ・Ｖ信号を生成するような構成を採ること
もできる。

【００６０】ここで、輝度信号処理系の詳細について、
以下に説明する。

【００６１】ＣＣＤ１０の受光面側には、所定の形式の
色フイルタ（カラーフィルターともいう）が配設されて
いる。この色フイルタの形態は、例えば図２に示すよう
なＲＧＢベイヤー配列となっている。

【００６２】図２は、本実施形態の電子カメラにおける
ＣＣＤ１０の前面に設けられる色フイルタアレイの配列
を示す図である。なお、この図２においてはＣＣＤ１０
の出力信号の形態（座標）をも合わせて示している。

【００６３】Ｙγ部１１には、ＣＣＤ１０の出力信号又
はこの出力信号と実質的に等価なカラー画像信号の供給
を受ける得るように所定の入力端部（図示せず）が設け
られている。

【００６４】この入力端部を介してＣＣＤ１０の側から
供給される入力データ（図２参照）を受けて、Ｙγ部１
１は、所定のガンマ補正処理を施し、非線形の出力信号
を生成するようになっている。

【００６５】なお、ガンマ補正処理は、生成された画像
データに基づいて画像を表示する表示手段の表示画面上
において、再生画像（表示画像）が正確な階調特性を得
られるようにするための信号処理である。一般的な表示
手段であるＣＲＴ（ＣathodeＲay Ｔube；受像管。いわ
ゆるブラウン管）のガンマ特性は、２．２２であること
から、ガンマ補正処理を行なうに際して用いられるガン
マ補正係数は、 γ＝１／２．２２ ≒０．４５ である。したがって、ガンマ補正処理では、この値とな
るように補正を行なうことになる。

【００６６】図３は、本実施形態の画像信号処理システ
ムのＹγ部１１によるガンマ補正処理の概念を示す図で
ある。

【００６７】なお、後述する色度信号処理系におけるＲ
ＧＢγ部２３において実行される色ガンマ補正処理も全
く同様の処理がなされるようになっている。

【００６８】Ｙ信号生成部１２においては、Ｙγ部１１
からの出力信号を受けて所定の輝度信号（Ｙ信号）を生
成する。本実施形態においては、ＲＧＢ信号から輝度信
号（Ｙ信号）を生成する際に用いられる一般的な演算式
である式（１）に基づく。

【００６９】

【式１】 また、図４は、図２に示すＣＣＤ出力信号に対応する輝
度信号の座標を示す図である。

【００７０】ここで、図４における座標Ｙ（０，０）の
輝度信号について上述の式（１）を用いて演算すると、
次の式（２）に示すようになる。即ち、

【００７１】

【式２】 このように、Ｙ（０，０）は、図２に示すＣＣＤ出力信
号のうち Ｒ（０，０） Ｇｒ（１，０） Ｇｂ（０，１） Ｂ（１，１） の四つの画素信号に基づいて生成されるようになってい
る。

【００７２】また、同様に図４における座標Ｙ（１，
０）の輝度信号について上述の式（１）を用いて演算す
ると、次の式（３）に示すようになる。即ち、

【００７３】

【式３】 Ｇｒ（１，０） Ｒ（２，０） Ｂ（１，１） Ｇｂ（２，１） の四つの画素信号に基づいて生成されるようになってい
る。

【００７４】以下、同様にしてＣＣＤ１０の全出力信号
に基づいてＹ信号が生成される。

【００７５】なお、Ｙ信号を生成するに際しては、上述
のように四つの画素信号に基づいて式（１）による演算
を施すようにしている。

【００７６】ここで、Ｇ信号については、Ｇｒ・Ｇｂの
二画素分の信号が含まれている。Ｇ信号については、式
（１）より０．５９を掛けることにしているので、Ｇｒ
・Ｇｂに対しては、それぞれに（０．５９／２）＝０．
２９５を掛けることにする。

【００７７】エッジ抽出ＨＰＦ部１３では、Ｙ信号生成
部１２において生成したＹ信号に対して図５に示される
ようなエッジ抽出用の空間フイルタ（ＨＰＦ）を掛ける
ことによってエッジ信号Ｅｄｇｅ（ｘ，ｙ）を生成す
る。

【００７８】図５は、本実施形態の画像信号処理システ
ムにおけるエッジ抽出用の空間フイルタ（ＨＰＦ）のＨ
ＰＦ係数を示す図である。

【００７９】エッジ信号Ｅｄｇｅ（ｘ，ｙ）は、９画素
分のＹ信号と図５のＨＰＦ係数に基づいて式（４）を用
いて演算される。

【００８０】

【式４】 具体的には、式（５）に示す演算がなされることによっ
て、エッジ信号が生成される。

【００８１】

【式５】 こうして生成されたエッジ信号に対しては、エッジ強調
度変更部１４により所定のエッジ強調度変更処理が実行
された後、その出力信号に対してコアリング部１５にお
けるコアリング処理が実行される。

【００８２】図６は、本実施形態の画像信号処理システ
ムにおけるコアリング処理の概念を示す図である。

【００８３】本実施形態におけるコアリング処理は、例
えば入力エッジ信号−ａ〜ａの範囲にある小出力信号に
ついては出力を抑制し、ゼロとなるように設定してい
る。即ち、ノイズ等に代表される小出力信号については
エッジ強調処理を行なわないようにしているのである。
なお、コアリング処理において、上述の−ａ〜ａの範
囲、即ちコアリングスレッシュは、正負で異なる値を設
定してもよい。

【００８４】このようにして生成されたエッジ信号と、
Ｙ信号生成部１２で生成されたＹ信号とを加算器１６で
加算することで所定の広帯域Ｙ信号を生成される。

【００８５】次に、色度信号処理系についての詳細を以
下に説明する。

【００８６】図７は、本実施形態の画像信号処理システ
ムにおける同時化処理の概念を示す図である。

【００８７】同時化・色補正部２１においては、ＣＣＤ
１０からの出力信号又はこの出力信号と実質的に等価な
カラー画像信号の入力データ（図７の入力データ参照；
図２と全く同じ）を受けて、まず同時化処理が行なわれ
る。この同時化処理は、カラー画像信号の入力データに
対して図７に示すＮ×Ｍマトリクスフイルタを掛けるこ
とによってなされる補間処理である。これによって、Ｒ
ｉ・Ｇｉ・Ｂｉの各色毎（三色分）の画像信号が生成さ
れる。

【００８８】なお、この同時化処理は、電子カメラ及び
その画像信号処理システムにおいて従来より一般的にな
される処理である。したがって、その処理の詳細な説明
は省略する。

【００８９】次いで、同時化処理によって生成された信
号Ｒｉ・Ｇｉ・Ｂｉに対して色補正処理が施される。こ
の色補正処理は、式（６）・式（７）・式（８）に示す
演算による。即ち、同じ座標にある色度信号に対して所
定の係数Ｋ１〜Ｋ９を掛けることによって色度信号の補
正を行なう処理である。

【００９０】

【式６】

【００９１】

【式７】

【００９２】

【式８】 これによって、各信号Ｒｉ・Ｇｉ・Ｂｉについての色補
正信号Ｒｏ・Ｇｏ・Ｂｏが生成される。

【００９３】なお、この色補正処理についても、従来の
電子カメラ及びその画像信号処理システムにおいて一般
的に実用化されている処理であるので、その詳細な説明
は省略する。

【００９４】このように同時化・色補正部２１において
同時化処理及び色補正処理がなされた色系の信号につい
て、ＬＰＦ部２２において帯域制限処理が行なわれる。
この処理は、上述のＹ信号処理系におけるエッジ抽出Ｈ
ＰＦ部１３における処理と同様の処理である。

【００９５】即ち、このＬＰＦ部２２では、同時化処理
及び色補正処理がなされた色度信号について図８に示さ
れる帯域制限用の空間フイルタ（ＬＰＦ）を掛けること
で帯域制限された信号Ｒｌｐｆ・Ｇｌｐｆ・Ｂｌｐｆを
生成する。

【００９６】図８は、本実施形態の画像信号処理システ
ムにおける帯域制限用の空間フイルタ（ＬＰＦ）のＬＰ
Ｆ係数を示す図である。

【００９７】例えば、帯域制限された信号Ｒｌｐｆ
（ｘ，ｙ）は、９画素分のＲｏ信号と図８のＨＰＦ係数
に基づいて式（９）を用いて演算される。

【００９８】

【式９】 具体的には、式（１２）に示す演算がなされることによ
って、帯域制限された信号Ｒｌｐｆが生成される。

【００９９】

【式１２】 同様に、帯域制限された信号Ｇｌｐｆ（ｘ，ｙ）は、９
画素分のＧｏ信号と図８のＨＰＦ係数に基づいて式（１
０）を用いて演算される。

【０１００】

【式１０】 具体的には、式（１３）に示す演算がなされることによ
って、帯域制限された信号Ｇｌｐｆが生成される。

【０１０１】

【式１３】 さらに同様に、帯域制限された信号Ｂｌｐｆ（ｘ，ｙ）
は、９画素分のＢｏ信号と図８のＨＰＦ係数に基づいて
式（１１）を用いて演算される。

【０１０２】

【式１１】 具体的には、式（１４）に示す演算がなされることによ
って、帯域制限された信号Ｂｌｐｆが生成される。

【０１０３】

【式１４】 こうして生成された帯域制限された信号（Ｒｌｐｆ・Ｇ
ｌｐｆ・Ｂｌｐｆ）に基づいてＲＧＢγ部２３において
所定のガンマ補正処理が実行された後、その出力信号に
対してＣｒＣｂ生成部２４におけるＣｒＣｂ生成処理が
実行される。

【０１０４】このＣｒＣｂ処理は、まず、式（１５）に
示すように式（１）を用いて帯域制限された信号Ｒｌｐ
ｆ・Ｇｌｐｆ・ＢｌｐｆからＹ信号を生成する処理がな
される。

【０１０５】

【式１５】 そして、Ｃｒ信号は、上述のＲｌｐｆから上述の式（１
５）で生成されたＹ信号を差し引くことにより算出され
る。即ち、式（１６）に示す如しである。

【０１０６】

【式１６】 また、Ｃｂ信号は、同様に上述のＢｌｐｆから上述の式
（１５）で生成されたＹ信号を差し引くことにより算出
される。即ち、式（１７）に示す如しである。

【０１０７】

【式１７】 このようにして生成されたＣｒ・Ｃｂ信号は、Ｓ／Ｎ比
の良好な色度信号（Ｃ信号となる。

【０１０８】ここで、Ｙ信号についてのガンマ補正処理
とＹ信号生成処理の関係に着目して、本実施形態を説明
する。

【０１０９】表１は、Ｙ信号についてのガンマ補正処理
とＹ信号生成処理の関係を表わす表であって、本実施形
態の画像信号処理システムにおける処理と、図１３に示
す従来例の画像信号処理システムにおける処理を併記す
るものである。

【０１１０】

【表１】 この表１において、（Ａ）欄は、本実施形態の画像信号
処理システムにおける処理の一部を示し、（Ｂ）欄は、
図１３に示す例の画像信号処理システムにおける処理の
一部を示している。

【０１１１】上述したように、本実施形態の画像信号処
理システムにおいては、ＣＣＤ１０の出力信号を入力デ
ータとし、これについて、まずＹ信号についてのガンマ
補正処理を施した後、その処理済み信号に基づいてＹ信
号生成部１２において、Ｙ信号を生成するように構成し
ている（図１参照）。

【０１１２】一方、図１３に示す従来の例の画像信号処
理システムにおいては、Ｙ信号を生成した後にガンマ補
正処理を行なうようにしている。

【０１１３】ここで、本実施形態の画像信号処理システ
ムと図１３の例の画像信号処理システムとの処理の相違
を、表１を用いて具体的に検討してみる。

【０１１４】例えばＣＣＤ（１０・１１０）からの出力
信号又はこの出力信号ち実質的に等価なカラー画像信号
が、 Ｒ信号＝１００ Ｇ信号＝０ Ｂ信号＝０ である場合において、両システムによってＹ信号生成処
理とガンマ補正処理とが行なわれると、次のように演算
結果が異なるものとなる。

【０１１５】まず、図１３の例の画像信号処理システム
においては、表１の（Ｂ）欄に示すような演算結果が得
られる。

【０１１６】即ち、図１３の例による画像信号処理シス
テムは、ＣＣＤ１１０の出力信号（カラー画像信号）を
受けて所定のＹ信号生成処理を行なう。ここで、Ｙ信号
生成処理は式（１）による。

【０１１７】

【式１】 したがって、Ｙ信号生成部１１２による処理結果は、表
１の（Ｂ）欄に示すように、 Ｙ＝０．３×１００＋０．５９×０＋０．１１×０ ＝３０ となる。こうして生成されたＹ信号＝３０に対しては、
図１３の説明において上述したように所定の信号処理が
施された後、最終的にＹγ部１１１においてガンマ補正
処理が施される。この場合において、ガンマ補正処理
は、表１の（Ｂ）欄に示すように次式により求められ
る。

【０１１８】 Ｏｕｔ＝（（Ｉｎ／２５５）＾０．４５）×２５５ ここで、Ｏｕｔは出力信号を、Ｉｎは入力信号をそれぞ
れ示す。この場合において、Ｉｎ（入力信号）は上述の
式（１）によって生成された後、各種の信号処理がなさ
れたＹ信号である。また、ガンマ補正係数γ＝０．４５
とする。したがって、Ｙγ部１１１における処理結果
は、 Ｏｕｔ＝（（Ｉｎ／２５５）＾０．４５）×２５５ ＝（（３０／２５５）＾０．４５）×２５５ ≒９７ となる。なお、ここで「＾」は累乗を表わすものとす
る。

【０１１９】即ち、最終的に出力されるＹ信号＝９７の
値が得られる。

【０１２０】一方、本実施形態の画像信号処理システム
において、ＣＣＤ１０からの出力信号又はこの出力信号
ち実質的に等価なカラー画像信号が、同様に Ｒ信号＝１００ Ｇ信号＝０ Ｂ信号＝０ である場合において、ガンマ補正処理とＹ信号生成処理
とが行なわれると、表１の（Ａ）欄に示すような演算結
果が得られる。

【０１２１】即ち、本実施形態の画像信号処理システム
は、図１に示すようにＣＣＤ１０の出力信号（カラー画
像信号）を受けて、まずＹγ部１１においてガンマ補正
処理を行なう。この場合において、ガンマ補正処理は、
表１の（Ａ）欄に示すように次式により求められる。

【０１２２】 Ｏｕｔ＝（（Ｉｎ／２５５）＾０．４５）×２５５ ここで、Ｏｕｔは出力信号を、Ｉｎは入力信号をそれぞ
れ示す。この場合において、Ｉｎ（入力信号）は上述の
式（１）によって生成された後、各種の信号処理がなさ
れたＹ信号である。また、ガンマ補正係数γ＝０．４５
とする。したがって、Ｙγ部１１１における処理結果
は、 Ｏｕｔ＝（（Ｉｎ／２５５）＾０．４５）×２５５ ＝（（１００／２５５）＾０．４５）×２５５ ≒１６７ となる。なお、ここで「＾」は累乗を表わすものとす
る。

【０１２３】即ち、 Ｒ信号＝１６７ Ｇ信号＝０ Ｂ信号＝０ のカラー画像信号が生成される。これにたいして、Ｙ信
号生成処理が行なわれる。このＹ信号生成処理は式
（１）による。

【０１２４】

【式１】 したがって、Ｙ信号生成部１２による処理結果は、表１
の（Ａ）欄に示すように、 Ｙ＝０．３×１６７＋０．５９×０＋０．１１×０ ＝５０ となる。即ち、最終的に出力されるＹ信号＝５０の値が
得られる。

【０１２５】上述したように、ガンマ補正処理がＹ信号
生成処理の前に行なわれるか、Ｙ信号生成処理の後に行
なわれるかによって、生成されるＹ信号が異なる値を示
すことになるのがわかる。

【０１２６】ところで、本実施形態の画像信号処理シス
テムにおいても、図１３の例の画像信号処理システムに
おいても、色度信号処理系は同様の処理がなされてい
る。この場合において、ＣｒＣｂ生成部２４・１２４で
は、ＲＧＢγ部２３・１２３におけるガンマ補正処理が
なされた後の信号に基づいてＣｒＣｂ生成処理を行なっ
ている。

【０１２７】このＣｒＣｂ生成処理では、上述したよう
に、まずＹ信号を生成しているが、このＹ信号は、上述
のＹ信号処理系におけるＹ信号と同等のものを用いる必
要がある。

【０１２８】しかし、図１３の例においては、Ｙ信号処
理系では、後段部でガンマ補正処理を行なう一方、色系
の信号処理系では、ガンマ補正処理後の信号に基づいて
生成したＹ信号によって色度信号を生成するようにして
いる。そのために、上述の表１を用いて説明した通り、
Ｙ信号処理系で扱うＹ信号（表１（Ｂ）欄；Ｙ＝９７）
と、色系の信号処理系で扱うＹ信号（表１（Ａ）欄；Ｙ
＝５０）とでは、異なる信号となっている。

【０１２９】一方、本実施形態の画像信号処理システム
では、Ｙ信号処理系で扱うＹ信号と、色系の信号処理系
で扱うＹ信号とは、略同等のＹ信号が用いられるように
なっている。

【０１３０】即ち、本実施形態の画像信号処理システム
におけるＹ信号処理系で扱うＹ信号は、上述したように
ガンマ補正処理を施した後の信号に基づいてＹ信号生成
処理を行なうようにしている（図１参照）。こうして生
成されるＹ信号は、表１（Ａ）欄に示すＹ＝５０であ
る。

【０１３１】また、本実施形態の画像信号処理システム
における色系の信号処理系で扱うＹ信号、即ちＣｒＣｂ
生成処理において色度信号を生成するのに使用されるＹ
信号は、このＣｒＣｂ生成部２４の前段のＲＧＢγ部２
３においてガンマ補正処理が施された後の信号に基づい
て生成されるものである（図１参照）。ここで生成され
るＹ信号は、表１（Ａ）欄に示すＹ＝５０である。

【０１３２】このように、本実施形態の画像信号処理シ
ステムにおいては、Ｙ信号処理系で生成されるＹ信号
と、色系の信号処理系で色度信号を生成するのに用いら
れるＹ信号とを略同等の信号となるようにしているの
で、当該システムによって生成されるＹ信号と色度信号
とには矛盾を生じることなく、常に正しい色再現性を実
現することができるようになっている。

【０１３３】次に、色度信号についてのガンマ補正処理
と色補正処理の関係に着目して、本実施形態を説明す
る。

【０１３４】表２は、色度信号についてのガンマ補正処
理と色補正生成処理の関係を表わす表であって、本実施
形態の画像信号処理システムにおける処理と、従来の画
像信号処理システムにおける処理を併記するものであ
る。

【０１３５】

【表２】 この表２において、（Ａ）欄は、本実施形態の画像信号
処理システムにおける処理の一部を示し、（Ｂ）欄は、
従来の画像信号処理システムにおける処理の一部を示し
ている。

【０１３６】上述したように、本実施形態の画像信号処
理システムにおいては、ＣＣＤ１０の出力信号を入力デ
ータとし、これについて、まず同時化・色補正部２１に
おいて同時化処理及び色補正処理を施した後、その処理
済み信号に基づいてＲＧＢγ部２３において、色系の信
号についてのγ補正処理を行なうように構成している
（図１及び表２（Ａ）欄参照）。

【０１３７】一方、従来の画像信号処理システムにおい
ては、色系の信号についてのガンマ補正処理を実行した
後に生成された信号に基づいて色補正処理を行なうよう
に構成したものが、例えば特開平９−１３０８１６号公
報等によって開示されている（表２（Ｂ）欄参照）。

【０１３８】ここで、本実施形態の画像信号処理システ
ムと従来の画像信号処理システムとの処理の相違を、表
２を用いて具体的に検討してみる。

【０１３９】例えばＣＣＤ（１０・１１０）からの出力
信号又はこの出力信号ち実質的に等価なカラー画像信号
が、 Ｒ信号＝１００ Ｇ信号＝２０ Ｂ信号＝３０ である場合において、両システムによってガンマ補正処
理と色補正処理とが行なわれるものとする。

【０１４０】まず、従来の画像信号処理システムにおい
ては、表２の（Ｂ）欄に示すような演算結果が得られ
る。

【０１４１】即ち、従来の画像信号処理システムでは、
ＣＣＤ１１０の出力信号（カラー画像信号）を受けて所
定のガンマ補正処理を行なう。ここで、ガンマ補正処理
は、表２の（Ｂ）欄に示すように次式により求められ
る。

【０１４２】 Ｏｕｔ＝（（Ｉｎ／２５５）＾０．４５）×２５５ ここで、Ｏｕｔは出力信号を、Ｉｎは入力信号をそれぞ
れ示す。この場合において、Ｉｎ（入力信号）はＣＣＤ
１１０の出力信号（カラー画像信号）である。また、ガ
ンマ補正係数γ＝０．４５とする。なお、ここで「＾」
は累乗を表わすものとする。したがって、このガンマ補
正処理による処理結果は、 Ｏｕｔ（Ｒ）＝（（Ｉｎ（Ｒ）／２５５）＾０．４５）×２５５ ＝（（１００／２５５）＾０．４５）×２５５ ≒１６７ Ｏｕｔ（Ｇ）＝（（Ｉｎ（Ｇ）／２５５）＾０．４５）×２５５ ＝（（２０／２５５）＾０．４５）×２５５ ≒８１ Ｏｕｔ（Ｂ）＝（（Ｉｎ（Ｂ）／２５５）＾０．４５）×２５５ ＝（（３０／２５５）＾０．４５）×２５５ ≒９７ となる。

【０１４３】したがって、このガンマ補正処理による処
理結果は、表２の（Ｂ）欄に示すように、 Ｒ信号＝１６７ Ｇ信号＝８１ Ｂ信号＝９７ である。

【０１４４】このようにして生成された色度信号に対し
て色補正処理を施す。ここで、色補正処理は、表２の
（Ｂ）欄に示すように式（６）〜式（８）を用いて行な
われる（図７も参照）。ここで、係数Ｋ１〜Ｋ９は、次
のように設定している。即ち、 Ｋ１＝１．２ Ｋ２＝−０．１ Ｋ３＝−０．１ Ｋ４＝−０．１ Ｋ５＝１．２ Ｋ６＝−０．１ Ｋ７＝−０．１ Ｋ８＝−０．１ Ｋ９＝１．２ である。これにより、 Ｒ＝１．２×１６７−０．１×８１−０．１×９７ ≒１８３ Ｇ＝−０．１×１６７＋１．２×８１−０．１×９７ ≒７１ Ｂ＝−０．１×１６７−０．１×８１＋１．２×９７ ≒９２ の色度信号を生成するための同時化された信号（さらに
色補正された信号）が得られることになる。

【０１４５】こうして生成された画像データに基づい
て、所定の非線型の入力対表示輝度の特性を有する表示
手段を用いて画像の再生表示を行なう。この表示の際に
は、上述の非線型の特性によって表示手段に供給する信
号に予め与えられていた非線型の特性が相殺されて適正
な表示が行なわれることになる。このような表示手段側
の特性がデ・ガンマ（ｄｅγ）特性である。このデ・ガ
ンマ特性は、例えば表２の（Ｂ）欄に示す次式のような
ものである。

【０１４６】 Ｏｕｔ＝（（Ｉｎ／２５５）＾２．２２）×２５５ ここで、Ｏｕｔは出力信号を、Ｉｎは入力信号をそれぞ
れ示すのは、上述のガンマ補正処理と同様である。この
場合において、Ｉｎ（入力信号）は、上述の色補正処理
が施された後の色系の信号を含むカラー画像信号であ
る。また、デ・ガンマ係数ｄｅγ＝２．２２である。こ
れは、ガンマ補正係数γ＝０．４５の逆数である。な
お、ここで「＾」は累乗を表わすものとする。したがっ
て、このデ・ガンマ特性によって、上記表示手段による
表示特性は、次の通りのものとなる。

【０１４７】 Ｏｕｔ（Ｒ）＝（（Ｉｎ（Ｒ）／２５５）＾２．２２）×２５５ ＝（（１８３／２５５）＾２．２２）×２５５ ≒１２２ Ｏｕｔ（Ｇ）＝（（Ｉｎ（Ｇ）／２５５）＾２．２２）×２５５ ＝（（７１／２５５）＾２．２２）×２５５ ≒１５ Ｏｕｔ（Ｂ）＝（（Ｉｎ（Ｂ）／２５５）＾２．２２）×２５５ ＝（（９２／２５５）＾２．２２）×２５５ ≒２６ となる。

【０１４８】したがって、このガンマ補正処理による処
理結果は、表２の（Ｂ）欄に示すように、 Ｒ信号＝１２２ Ｇ信号＝１５ Ｂ信号＝２６ となる。このように、デ・ガンマ特性の影響を被った信
号は、ガンマ補正処理後の色系の信号とは異なる結果と
なることがわかる。

【０１４９】つまり、上述したように従来の例としてこ
こで挙げた画像信号処理システムは、画像データを生成
する際に、ガンマ補正処理が施された信号について色補
正処理を施すシステムを構成しているが、これによって
生成された画像データに基づいて画像の再生表示を行な
うと、正確な色再現性を実現できないことになる。

【０１５０】一方、本実施形態の画像信号処理システム
において、ＣＣＤ１０からの出力信号又はこの出力信号
ち実質的に等価なカラー画像信号が、同様に Ｒ信号＝１００ Ｇ信号＝２０ Ｂ信号＝３０ である場合に、色補正処理とガンマ補正処理とが行なわ
れると、表２（Ａ）欄に示すような演算結果が得られ
る。

【０１５１】即ち、本実施形態の画像信号処理システム
では、図１に示すようにＣＣＤ１０の出力信号（カラー
画像信号）を受けて同時化・色補正処理が行なわれる。
ここで、色補正処理は、表２の（Ａ）欄に示すように式
（６）〜式（８）を用いて行なわれる（図７も参照）の
は、上述の従来のシステムと同様である。また、ここで
設定される係数Ｋ１〜Ｋ９も、上述の従来のシステムと
同様である。したがって、 Ｒ＝１．２×１００−０．１×２０−０．１×３０ ≒１１５ Ｇ＝−０．１×１００＋１．２×２０−０．１×３０ ≒１１ Ｂ＝−０．１×１００−０．１×２０＋１．２×３０ ≒２４ なる各信号が生成されることになる。

【０１５２】このようにして生成された色系の信号に対
してＲＧＢγ部２３によるガンマ補正処理が施される。
この場合において、ガンマ補正処理は、表２の（Ａ）欄
に示すように次式により求められる。

【０１５３】 Ｏｕｔ＝（（Ｉｎ／２５５）＾０．４５）×２５５ ここで、Ｏｕｔは出力信号を、Ｉｎは入力信号をそれぞ
れ示す。この場合において、Ｉｎ（入力信号）は、上述
の色補正処理によって生成された信号（カラー画像信
号）である。また、ガンマ補正係数γ＝０．４５とす
る。なお、ここで「＾」は累乗を表わすものとする。つ
まり、このガンマ補正処理自体は、上述の従来システム
と同様の処理である。

【０１５４】本実施形態の画像信号処理システムにおけ
るガンマ補正処理による処理結果は、 Ｏｕｔ（Ｒ）＝（（Ｉｎ（Ｒ）／２５５）＾０．４５）×２５５ ＝（（１１５／２５５）＾０．４５）×２５５ ≒１７８ Ｏｕｔ（Ｇ）＝（（Ｉｎ（Ｇ）／２５５）＾０．４５）×２５５ ＝（（１１／２５５）＾０．４５）×２５５ ≒６２ Ｏｕｔ（Ｂ）＝（（Ｉｎ（Ｂ）／２５５）＾０．４５）×２５５ ＝（（２４／２５５）＾０．４５）×２５５ ≒８８ となる。

【０１５５】したがって、このガンマ補正処理による処
理結果は、表２の（Ａ）欄に示すように、 Ｒ信号＝１７８ Ｇ信号＝６２ Ｂ信号＝８８ である。

【０１５６】こうして生成された色系の信号を含む画像
データに基づいて最適な形態の画像の再生表示が行なわ
れる場合、表示手段側では、自己に供給された画像デー
タは、表２（Ａ）欄に例として示すデ・ガンマ特性の影
響を被っている。このデ・ガンマ特性は、次式で表わす
ものとなる。

【０１５７】 Ｏｕｔ＝（（Ｉｎ／２５５）＾２．２２）×２５５ ここで、Ｏｕｔは出力信号を、Ｉｎは入力信号をそれぞ
れ示すのは、上述のガンマ補正処理と同様である。この
場合において、Ｉｎ（入力信号）は、上述の色補正処理
が施された後の色度信号を含むカラー画像信号である。
また、デ・ガンマ係数ｄｅγ＝２．２２である。なお、
ここで「＾」は累乗を表わすものとする。このデ・ガン
マ特性自体は、上述の従来システムと同様の現象であ
る。したがって、このデ・ガンマ特性による影響は、 Ｏｕｔ（Ｒ）＝（（Ｉｎ（Ｒ）／２５５）＾２．２２）×２５５ ＝（（１７８／２５５）＾２．２２）×２５５ ≒１１５ Ｏｕｔ（Ｇ）＝（（Ｉｎ（Ｇ）／２５５）＾２．２２）×２５５ ＝（（６２／２５５）＾２．２２）×２５５ ≒１１ Ｏｕｔ（Ｂ）＝（（Ｉｎ（Ｂ）／２５５）＾２．２２）×２５５ ＝（（８８／２５５）＾２．２２）×２５５ ≒２４ となる。

【０１５８】したがって、このガンマ補正処理による処
理結果は、表２の（Ｂ）欄に示すように、 Ｒ信号＝１１５ Ｇ信号＝１１ Ｂ信号＝２４ となる。このように、デ・ガンマ特性の影響を被った色
度信号は、上述の色補正処理後の信号と全く同じ結果と
なることがわかる。

【０１５９】つまり、本実施形態の画像信号処理システ
ムは、画像データを生成する際に、色系の信号について
の色補正処理をガンマ補正処理よりも以前の段階で実行
するようにシステムを構成しており、これによって生成
された画像データに基づいて画像の再生表示を行なった
場合には、正確な色再現性を実現することができるよう
になっている。

【０１６０】換言すれば、本実施形態の画像信号処理シ
ステムでは、再生表示を行なった場合の画像の色の状態
を、画像データを生成した際に予め予想し得ることが容
易であることがわかる。したがって、再生表示を行なう
際の画像を考慮した色補正処理を、単純な線形処理によ
って行なうことが容易となるという利点がある。

【０１６１】ところで、本実施形態の画像信号処理シス
テムでは、そのＹ信号処理系において、コアリング処理
よりも以前の段階でＹ信号についてのガンマ補正処理を
行なうようにしているのは図１に示す通りである。

【０１６２】この点に着目して、本実施形態の画像信号
処理システムにおけるＹ信号処理系の処理の流れを、以
下に説明する。

【０１６３】まず、ＣＣＤ１０の出力信号（カラー画像
信号）は、Ｙγ部１１へと入力される。この入力信号に
基づいてＹγ部１１は、Ｙ信号についてのガンマ補正処
理を行なう。

【０１６４】図９は、本実施形態の画像信号処理システ
ムにおけるガンマ補正処理の処理結果を表わす図であ
る。この図９において、縦軸にはノイズ量を、横軸には
入射光量、即ち画像の明るさ（画像明度）を表わしてい
る。

【０１６５】この図９に示すように、ガンマ補正処理を
施すことによって、Ｙγ部１１への入力信号（ＣＣＤ１
０の出力信号）のノイズ量は、画像明度に関らず略一定
量となる。

【０１６６】こうして生成された信号に対しては、続い
てエッジ強調処理が施される。この場合において、エッ
ジ強調処理は、ＬＰＦ部１３において行なわれる。この
エッジ強調処理による処理結果は、図１０によって表わ
される。

【０１６７】図１０は、本実施形態の画像信号処理シス
テムにおけるエッジ強調処理の処理結果を表わす図であ
る。この図１０においても、縦軸にはノイズ量を、横軸
には入射光量、即ち画像の明るさ（明度）を表わしてい
る。

【０１６８】図１０に示されるように、エッジ強調処理
を施した後の画像信号全体に含まれるノイズ量は、処理
前の画像信号に比べて全体的に増加している。

【０１６９】次に、このエッジ強調処理が施された後の
信号に基づいてコアリング処理が実行れる。

【０１７０】図１１は、本実施形態の画像信号処理シス
テムにおけるコアリングスレッシュレベルの設定値を表
わす図である。この図１１においても、縦軸にはノイズ
量を、横軸には入射光量（画像明度）を表わしている。

【０１７１】本実施形態の画像信号処理システムにおい
ては、コアリングスレッシュレベルを、図１１における
点線で示すように設定している。この場合においては、
画像明度に関らず略一定量のコアリングスレッシュレベ
ル｜ａ｜を設定することができることになる。したがっ
て、本実施形態の場合には、上述したように対象となる
信号に含まれるノイズ量は略一定量となっているので、
略全てのノイズ成分を除去し得るようにコアリングスレ
ッシュレベル｜ａ｜を設定している。これにより、画像
明度に関らずノイズ成分が強調されることがなく、その
結果、コアリング処理を施した後の信号は、図１２に示
すように画像明度に関らず略全てのノイズ成分を除去し
た信号、即ちノイズ量≒０の信号が生成されることにな
る。

【０１７２】図１２は、本実施形態の画像信号処理シス
テムにおけるコアリング処理の処理結果を表わす図であ
る。この図１２においても、縦軸はノイズ量を、横軸は
入射光量（画像明度）を表わしている。

【０１７３】以上説明したように上記第１の実施形態に
よれば、Ｙ信号処理系と色度信号処理系とを各別の処理
系で構成するようにしたので、例えば色度信号処理系に
おける帯域制限用のＬＰＦ部２２を狭い帯域に設定する
ことができる。したがって、これにより、別処理系で生
成される輝度信号（Ｙ信号）に影響を与えることなく、
常に良好なＳ／Ｎ比を有する色度信号（Ｃ信号）を生成
することができる画像信号処理システム及びこれを適用
したカメラを提供することができる。

【０１７４】また、本実施形態の画像信号処理システム
においては、Ｙ信号処理系で生成されるＹ信号と、色度
信号処理系で色度信号を生成するのに用いられるＹ信号
とを略同等の信号となるようにしているので、当該シス
テムによって生成されるＹ信号と色度信号とは矛盾を生
じることなく、常に正しい色再現性を実現し得る処理と
することができる。

【０１７５】つまり、本実施形態のシステムにおいて
は、Ｙ信号に関するガンマ補正処理をＹ信号生成処理以
前に行なうようにしているので、Ｙγ部１１とＲＧＢγ
部２３とにおけるガンマ特性を略同等に設定すれば、生
成される広帯域Ｙ信号と色度信号（ＣｒＣｂ）との成分
に矛盾を生ぜしめることなく、加算処理を行なうことが
できる。

【０１７６】さらに、本実施形態の画像信号処理システ
ムにおいては、色補正処理をＲＧＢγ部におけるガンマ
補正処理を行なう以前の段階で実行するようにしている
ので、最終的に画像を表示する際の表示画像を考慮した
色補正処理を行なうことができる。

【０１７７】そしてまた、本実施形態のシステムでは、
Ｙ信号処理系においてコアリング処理を実行する以前の
段階でガンマ補正処理を実行するようにしているので、
画像明度に関らず略一定量のコアリングスレッシュレベ
ルを設定することができるので、略全てのノイズ成分の
除去を行なうことができると同時に、低輝度領域におけ
る画像解像度の不足を解消することが容易にできる。

【０１７８】なお、上述の一実施形態においては、撮像
素子（ＣＣＤ１０）の出力信号を原色系（ＲＧＢ）のカ
ラー画像信号として説明しているが、これに限らず、例
えば補色系のカラー画像信号を出力する撮像素子を用い
た場合にも、全く同様に本発明を適用することは容易に
できる。

【０１７９】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、撮像
素子によって取得した画像信号に基づいて行なわれる各
種の信号処理を工夫することで良好な画像データを生成
することのできる画像信号処理システムと、この画像信
号処理システムを適用するカメラを提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施形態のカメラに適用される
画像信号処理システムの概略を示すブロック構成図。

【図２】図１のカメラにおけるＣＣＤの前面に設けられ
る色フイルタアレイの配列を示す図。

【図３】図１の画像信号処理システムのＹγ部によるガ
ンマ補正処理の概念を示す図。

【図４】図２に示すＣＣＤ出力信号に対応する輝度信号
の座標を示す図。

【図５】図１の画像信号処理システムにおけるエッジ抽
出用の空間フイルタ（ＨＰＦ）のＨＰＦ係数を示す図。

【図６】図１の画像信号処理システムにおけるコアリン
グ処理の概念を示す図。

【図７】図１の画像信号処理システムにおける同時化処
理の概念を示す図。

【図８】図１の画像信号処理システムにおける帯域制限
用の空間フイルタ（ＬＰＦ）のＬＰＦ係数を示す図。

【図９】図１の画像信号処理システムにおけるガンマ補
正処理の処理結果を表わす図。

【図１０】図１の画像信号処理システムにおけるエッジ
強調処理の処理結果を表わす図。

【図１１】図１の画像信号処理システムにおけるコアリ
ングスレッシュレベルの設定値を表わす図。

【図１２】図１の画像信号処理システムにおけるコアリ
ング処理の処理結果を表わす図。

【図１３】従来の一般的な電子カメラに適用される画像
信号処理システムの概略を示すブロック構成図。

【図１４】従来の一般的な電子カメラに適用される画像
信号処理システムの他の例を示すブロック構成図。

【図１５】図１３の例の画像信号処理システムにおける
エッジ強調処理の処理結果を表わす図。

【図１６】図１３の例の画像信号処理システムにおける
コアリングスレッシュレベルの設定値を表わす図。

【図１７】図１３の例の画像信号処理システムにおける
コアリング処理の処理結果を表わす図。

【図１８】図１３の例の画像信号処理システムにおける
ガンマ補正処理の処理結果を表わす図。

【符号の説明】

１０・１１０……撮像素子（ＣＣＤ） １１・１１１……Ｙγ部（ガンマ補正部；第１のガンマ
補正処理手段） １２・１１２……Ｙ信号生成部（輝度信号生成部；輝度
信号生成手段） １３・１１３……ハイパスフイルタ部（ＨＰＦ部：エッ
ジ抽出用の帯域制限手段） １４・１１４……エッジ強調度変更部（エッジ強調処理
手段） １５・１１５……コアリング部（コアリング処理手段） １６・１１６……加算器 ２１・１２１……同時化・色補正部（色補正処理手段） ２２・１２２……ローパスフイルタ部（ＬＰＦ部；帯域
制限手段） ２３・１２３……色ガンマ補正部（ＲＧＢγ部；第２の
ガンマ補正処理手段） ２４・１２４……ＣｒＣｂ生成部（色度信号生成手段） １２５……ＹＣｒＣｂ生成部（色度信号生成手段） ３１・１３１……ＪＰＥＧ圧縮部

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Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撮像素子の出力にガンマ変換処理を施
   す第１のガンマ変換処理手段とこの第１のガンマ変換処
   理手段の出力に基づいて輝度系の信号を生成する輝度信
   号生成手段との各手段を含んでなる第１の信号処理系統
   と、 上記撮像素子の出力であって上記ガンマ変換処理が施さ
   れていない出力に基づいて色系の信号を生成する色信号
   生成手段を含んでなる第２の信号処理系統と、を備えて
   なることを特徴とするカメラ。
2. 【請求項２】 上記第２の信号処理系統は、上記色系
   の信号として色差信号を生成するように構成されたもの
   であることを特徴とする請求項１に記載のカメラ。
3. 【請求項３】 上記第１の信号処理系統は、上記第１
   のガンマ変換処理手段よりも後段に、エッジ強調処理手
   段とコアリング処理手段とを備えたものであることを特
   徴とする請求項１に記載のカメラ。
4. 【請求項４】 上記第２の信号処理系統は、自己の信
   号伝送経路中に色補正処理を行なう色補正処理手段と該
   色補正処理手段よりも後段にガンマ変換処理を行なう第
   ２のガンマ変換処理手段とが介挿されて構成されたもの
   であることを特徴とする請求項１に記載のカメラ。
5. 【請求項５】 上記第２の信号処理系統は、上記第１
   の信号処理系統とは独立の帯域制限手段を備えたもので
   あることを特徴とする請求項１に記載のカメラ。
6. 【請求項６】 上記第１の信号処理系統及び第２の信
   号処理系統はデジタル方式のシステムとして構築された
   ものであることを特徴とする請求項１に記載のカメラ。
7. 【請求項７】 撮像面側に所定形式のカラーフイルタ
   を備えた撮像素子からの出力信号乃至該撮像素子の出力
   と実質的に等価なカラー撮像信号の供給を受けるように
   設けられた入力端部と、 上記入力端部から供給された信号にガンマ変換処理を施
   す第１のガンマ変換処理手段とこの第１のガンマ変換処
   理手段の出力に基づいて輝度系の信号を生成する輝度信
   号生成手段との各手段を含んでなる第１の信号処理系統
   と、 上記撮像素子の出力であって上記ガンマ変換処理が施さ
   れない出力に基づいて色系の信号を生成する色信号生成
   手段を含んでなる第２の信号処理系統と、 を備えてなることを特徴とする画像信号処理システム。
8. 【請求項８】 上記第１の信号処理系統は、上記第１
   のガンマ変換処理手段よりも後段にエッジ強調処理手段
   とコアリング処理手段とを備えたものであることを特徴
   とする請求項７に記載の画像信号処理システム。
9. 【請求項９】 上記第２の信号処理系統は、自己の信
   号伝送経路中に、色補正処理を行なう色補正処理手段と
   該色補正処理手段よりも後段にガンマ変換処理を行なう
   第２のガンマ変換処理手段とが介挿されて構成されたも
   のであることを特徴とする請求項７に記載の画像信号処
   理システム。
10. 【請求項１０】 上記第２の信号処理系統は、上記第
    １の信号処理系統とは独立の帯域制限手段を備えたもの
    であることを特徴とする請求項７に記載の画像信号処理
    システム。
11. 【請求項１１】 上記第１の信号処理系統及び第２の
    信号処理系統はデジタル方式のシステムとして構築され
    たものであることを特徴とする請求項７に記載の画像信
    号処理システム。