JP2502599B2 - カラ−撮像装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、カラービデオカメラやテレビジョンカメラ
等として用いられているカラー撮像装置に関するもので
ある。

従来の技術 一つの撮像素子（単管・単板）でカラーの映像信号を
得ようとするとき、撮像素子の受光面上にモザイク状の
色フィルタを設けて、受光面上に結像した被写体像を空
間的に変調し、撮像素子出力から色信号を復調する方式
が多く用いられる。色フィルタの色の組合せや配置には
様々な方式があるが、感度が重要視される単管・単板カ
メラでは、補色系の色フィルタが使用されることが多
い。補色系の色フィルタでは、色信号を得るために、近
接する画素の相関を利用して、いくつかの色の画素信号
の演算を行なう。特に、垂直方向の相関を利用して色分
離する方式の従来のカラー撮像装置について説明する。

第６図は従来のカラー撮像装置のブロック図であり、
101は被写体（図示せず）の光学像を電気信号に変換す
る撮像素子で、例えばCCDであり、102は撮像素子101の
出力を増幅するプリアンプ、103はプリアンプ102の出力
を一水平走査期間遅延させる1Hディレイライン（1HD
L）、104・105は色信号帯域のLPFで、同じ特性を持つ。
106は除算器で、入力ａ、ｂに対して出力はｃ＝a/bとな
る。107は乗算器、108〜111は色分離回路で、それぞれ
（Ｗ−Cy），（Ye−Ｇ），（Cy−Ｇ），（Ｗ−Ye）の演
算を行なう。112・113は加算器で、それぞれ色分離回路
108・109、110・111の出力を加算して、色信号Ｒ・Ｂを
生成する。114・115は色プロセス回路で、ゲイン調整や
色信号帯域の制限・ガンマ補正等の処理を施す。116
は、プリアンプ102の出力に含まれる色の変調成分のキ
ャリアを除去する輝度帯域のLPFであり、117はLPF116出
力にゲイン調整やガンマ補正等の処理を行なう輝度プロ
セス回路である。118は色帯域のLPF、119・120は色プロ
セス回路114・115の出力からLPF118出力の輝度信号を減
算して色差信号（Ｒ−Ｙ），（Ｂ−Ｙ）を生成する減算
器である。121はエンコーダで、輝度信号と二つの色差
信号から標準テレビジョン信号を合成して出力端子122
へ出力する。

撮像素子101の受光面上には、第７図に示す色フィル
タが設けられている。第７図において、Ｗは無色、Ｇは
グリーン、Cyはシアン、Yeはイエローを表し、撮像素子
の光電変換素子の一画素が一色に対応するようになって
いる。ここで、色フィルタの各色の分光特性は、次式の
ように決められている。

（R,G,Bは三原色信号。） これらの画素信号から色信号（R,G,B）を分離するに
は、垂直方向の相関を用いて、各色の画素信号間の加減
算により求める。第８図はその演算を簡単に説明する原
理図である。P11、P12……は撮像素子101の光電変換素
子（フォトダイオード）を示し、W11、W12……は各画素
の光電変換出力を示す。例えばP22における各色信号を
求めるには、次の式のようにすればよい。

R22＝1/2〔（W11−Cy21）＋（Ye22−G12）〕……（２） G22＝G12 ……（３） B22＝1/2〔（W11−Ye22）＋（Cy21−G12）〕……（４） これらの演算を行なうのが、色分離回路108〜111およ
び加算器112・113である。色分離回路108の構成を９図
に示す。201・202は入力端子で、それぞれプリアンプ10
2の出力信号（ｍライン目）、1HDL103の出力信号（ｍ＋
１ライン目）が入力される。203・204はセレクタで、1H
毎に切り換えられる。205・206はサンプルホールド回路
で、それぞれＷ・Cyの画素信号を選択してサンプルホー
ルドする。207は減算器で、（Ｗ−Cy）の演算を行な
い、出力端子208に出力する。他の色分離回路109〜111
も同様となっている。

しかし、式（２）〜（４）が成り立つのは、Ｗ・Ｇ
（ｎ番目）ラインと、Cy・Ye（ｎ＋１番目）ラインの輝
度が等しい（垂直相関が大きい）ときで、もし輝度に差
がある（垂直相関が小さい）場合、即ち水平のエッヂ部
などでは正しい色分離が行なわれず、垂直色誤差が生じ
てしまう。例えば、第10図はその様子を表したものであ
るが、ちょうどｎライン目と、ｎ′ライン目の間にエッ
ヂがあったとすると、ｎ′ラインと（ｎ＋１）′ライン
を用いた色分離では色誤差は生じないが、ｎラインと
（ｎ＋１）ラインを用いた色分離では色誤差が生じてし
まう。

いまそれぞれのラインにａ倍の輝度差があったとする
と、 Ｗ＋Ｇ＝ａ×（Cy＋Ye）＝ａ×Cy＋ａ×Ye ……（５） が成り立ち、したがって式（２）と（４）は、 Ｒ＝（Ｗ−Cy）＋（Ye−Ｇ）＝（Ｗ−aCy） ＋（aYe−Ｇ）＋（ａ−１）Cy＋（１−ａ）Ye ……（６） ＝R0＋Re ……（７） Ｂ＝（Ｗ−Ye）＋（Cy−Ｇ）＝（Ｗ−aYe） ＋（aCy−Ｇ）＋（ａ−１）Ye＋（１−ａ）Cy ……（８） ＝B0＋Be ……（９） となる。ここで式（６）（８）の第１項目と第２項目は
正しい色信号成分（R0,B0）、第３項目と第４項目は色
誤差成分（Re,Be）である。

したがって、２ライン間の輝度比ａを１に近づけてや
れば、色誤差成分は０になる。第６図において、除算器
106は、プリアンプ102の出力信号と、1HDL103の出力す
なわち１ライン前の信号との輝度比を計算しており、1H
DL103の出力を乗算器107を用いて輝度比が１になるよう
に補正するものである。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では、以下のような問
題点があった。

２ライン間の輝度比が１に近いときは、除算器106で
輝度比ａを精度良く計算できるので、補正も正確に行な
うことができ、垂直色誤差を低減することができる。し
かし、輝度比が大きいときや、両者の信号量が小さいと
きなどは除算の精度が悪くなり、補正の誤差が増して垂
直色誤差が生じたり、かえって色誤差を増加させてしま
うことがある。また、一般に除算を電気回路で実現する
ためには、対数・指数変換を行ない、減算に置き換えて
行なうことが多いが、広い入力レンジにわたってこれら
の対数・指数変換を精度良く行なうことは難しく、コス
トアップの原因にもなっていた。

本発明は、以上の点を鑑み、垂直相関の小さい箇所に
おいても垂直色誤差の生じないカラー撮像装置を提供す
ることを目的とする。

問題点を解決するための手段 本発明は、被写体像を光電変換する撮像素子と、前記
撮像素子の受光面上にC11,C12,C21,C22の４色が格子状
に配置されたモザイク状の色フィルムと、前記C11,C12,
C21,C22に対応する前記撮像素子の出力信号S11,S12,S2
1,S22のうち走査線上の信号Si1,Si2（ｉ＝１または２）
とSj1,Sj2（ｊ≠ｉ）のうち輝度レベルの小さい走査線
の信号Sn1,Sn2（ｎ＝１または２）を用いて色差信号を
得るための輝度成分Syを生成する信号生成回路と、前記
信号S11,S12,S21,S22の垂直相関を用いた色信号生成手
段を一つ以上備え、前記色信号生成手段は、前記信号S1
1,S12,S21,S22のうちの信号Sj1（ｊ≠ｉ、ｊ＝１または
２）と前記信号Si1またはSi2との垂直相関を用いて色信
号成分Saを生成する色分離回路Sa1と、信号Sj2と前記信
号Si1またはSi2との垂直相関を用いて色信号成分Sa′を
生成する色分離回路Sa2と、前記色信号成分Sa,Sa′にそ
れぞれ係数k1,k2の重み付けを行って加算して色信号を
出力する重み付け加算回路を有し、前記係数k1,k2は、
信号Sm1,Sm2（ｍ≠n,m＝１または２）を用い、無彩色被
写体を撮像時にk1×Sm1＝k2×Sm2となるように与えられ
る構成である。

作用 本発明は、前記した構成により、色差信号を得るため
の輝度成分Syを輝度レベル小さい走査線の信号を用いて
生成し、無彩色被写体を撮影したときにk1×Sm1＝k2×S
m2となるように係数k1,k2を与え、垂直相関を用いて分
離した色信号成分を、係数k1,k2で重み付けして加え合
わせて色信号とすることにより、係数演算の際に誤差が
生じても、垂直色誤差成分は極めて低く抑えられる。

実施例 第１図は、本発明の基本的な構成例を示すブロック図
である。第１図において、301は撮像素子、302は撮像素
子301の受光面上に設けられた色フィルタ、303は信号生
成回路、304,305は色分離回路、306は307,308から与え
られる係数k1,k2で色分離回路304,305の出力信号を重み
付け加算する重み付け加算回路、そして重み付け加算回
路306で生成された色信号から色差信号を作るための色
差信号生成回路が309であり、信号生成回路303で生成さ
れた信号Syを色信号から減算して出力端子310に出力す
るものである。

第２図は、垂直色誤差を低減する第１の構成のカラー
撮像装置のブロック図を示すものである。第２図におい
て、１は被写体（図示せず）の光学像を電気信号に変換
する撮像素子で、例えばCCDである。撮像素子１の受光
面上には、第７図に示す色フィルタが設られており、光
電変換素子の一画素が一色に対応している。２は撮像素
子１の出力を像幅するプリアンプ、３はプリアンプ２の
出力を一水平走査期間遅延させる1Hディレイライン（1H
DL）、４〜７は色分離回路で、それぞれ（Ｗ−Cy），
（Ye−Ｇ），（Cy−Ｇ），（Ｗ−Ye）の演算を行なう。
その構成は、第９図に示す通りで、従来例のものと同じ
である。８は係数演算器で、係数k1・k2を決定し出力す
る。９〜12は乗算器で、それぞれ色分離回路４〜７の出
力に係数k1・k2を乗ずる。13・14は加算器で、それぞれ
乗算器９と11、10と12の出力を加算する。15・16は色プ
ロセス回路で、色信号帯域の制限やゲイン調整、ガンマ
補正等の処理を施す。17はセレクタで、1Hごとに入力を
切り替えてＧサンプルホールド回路18に常にＷ・Ｇライ
ンが入力されるように働く。18はＧサンプルホールド回
路で、Ｇの画素信号を選択してサンプルホールドする。
19はＧの色プロセス回路、20・21は色プロセス回路15・
16の出力信号（R,B）から色プロセス回路19の出力信号
（Ｇ）を減算して（Ｒ−Ｇ），（Ｂ−Ｇ）信号をつくる
減算器である。22は（Ｒ−Ｇ），（Ｂ−Ｇ）信号から
（Ｒ−Ｙ），（Ｂ−Ｙ）信号をつくるマトリクス回路、
23はプリアンプ２の出力に含まれる色の変調成分のキャ
リアを除去する輝度帯域のLPFであり、24はLPF23の出力
にガンマ補正、ゲイン調整等の処理を行なう輝度プロセ
ス回路である。25は輝度プロセス回路24の出力（Ｙ）
と、減算器20・21の出力（Ｒ−Ｙ）（Ｂ−Ｙ）から標準
テレビジョン信号を生成して出力端子26に出力するエン
コーダである。

以上のように構成された第１の構成例のカラー撮像装
置について、以下にその動作を説明する。

色フィルタによって空間的に変調を受けた被写体像
は、撮像素子１で電気信号に変換され、プリアンプ２で
増幅される。1HDL3によってＷ・ＧのラインとCy・Yeの
ラインが同時化され、色分離回路４〜７および係数演算
器８、セレクタ17に供給される。色分離回路４は、従来
例で説明したようにＷとCyを選択的にサンプルホールド
し、（Ｗ−Cy）の演算を行なって出力する。色分離回路
５〜７も同様の処理を行なう。係数演算器８は、無彩色
の被写体を撮影したときのCyとYeのレベルを保持してい
て、次式が成り立つような係数k1とk2を演算して出力す
る。

k1×Cy＝k2×Ye ……（10） 係数演算器８の構成の一例を第３図に示す。ここで
は、プロセス回路等の処理系が簡単になるように、k1＋
k2＝１の条件を用いて構成している。（10）式にこの条
件を当てはめると、k1・k2はそれぞれ次のように求めら
れる。

k1＝ye÷（Cy＋Ye） ……（11） k2＝Cy÷（Cy＋Ye） ……（12） 第３図において、31は入力端子で、プリアンプ２の出
力信号が入力される。32は開閉器で、無彩色の被写体を
撮影したときだけ閉じ、ホールド回路33・34に信号を伝
える。33・34はホールド回路で、無彩色の被写体のCyと
Yeの信号を保持し記憶する。35はホールド回路33・34の
出力を加算する加算器、36・37はホールド回路33・34の
出力を加算器35の出力で除算して出力端子38に係数k2
を、出力端子39に係数k1を出力する除算器である。

係数k1は乗算器９・10に、係数k2は乗算器11・12に入
力される。乗算器９・11の出力は加算器13で加算され、
Ｒ信号が生成される。Ｒは信号生成の演算を式で表す
と、次のようになる。

Ｒ＝k1（Ｗ−Cy）＋k2（Ye−Ｇ） ……（13） 乗算器10・12の出力は加算器14で加算され、Ｂ信号が
生成される。Ｂ信号生成の演算を式で表すと、次式のよ
うになる。

Ｂ＝k1（Cy−Ｇ）＋k2（Ｗ−Ye） ……（14） Ｇ信号はサンプルホールド回路18でＧの画素を選択的
にサンプルホールドして得られる。こうして得られたR,
G,B信号は、色プロセス回路15・16・19でゲイン調整、
ガンマ補正や帯域制限等の処理を受けたあと、減算器20
・21で（Ｒ−Ｇ），（Ｂ−Ｇ）の演算を行ない、マトリ
クス回路22で（Ｒ−Ｙ），（Ｂ−Ｙ）信号となり、エン
コーダ25で輝度信号と合成されて標準テレビジョン信号
となる。

いま、垂直相関を用いて色分離しようとしている２ラ
インに輝度差があり、垂直相関が小さかったとする（第
９図）。Ｗ・ＧラインとCy・Yeラインとの輝度比がａで
あるとすると、 Ｗ＋Ｇ＝ａ×（Cy＋Ye） ……（15） が成り立つ。これを式（11）にあてはめると次のように
なる。

Ｒ＝k1（Ｗ−Cy）＋k2（Ye−Ｇ） ＝k1（Ｗ−aCy）＋k2（aYe−Ｇ） ＋k1（ａ−１）Cy＋k2（１−ａ）Ye＝R0＋Rm……（16） ただし R0＝k1（Ｗ−aCy）＋k2（aYe−Ｇ） ……（17） Rm＝k1（ａ−１）Cy＋k2（１−ａ）Ye ……（18） ここでR0は正しい色信号成分であり、Rmは垂直色誤差
成分である。式（18）は変形すると、 Rm＝（ａ−１）（k1×Cy−k2×Ye） ……（19） となる。つまり、 k1×Cy−k2×Ye＝０ ……（20） が成り立てば垂直色誤差成分Rmは０になる。同様に、式
（14）に式（15）をあてはめてみると、 Ｂ＝k1（Cy−Ｇ）＋k2（Ｗ−Ye） ＝k1（aCy−Ｇ）＋k2（Ｗ−aYe） ＋k1（１−ａ）Cy＋k2（ａ−１）Ye＝B0＋Bm……（21） ただしB0は正しい色信号成分、Bmは垂直色誤差成分
で、 B0＝k1（aCy−Ｇ）＋k2（Ｗ−aYe） ……（22） Bm＝k1（１−ａ）Cy＋kd（ａ−１）Ye ……（23） である。式（23）は次のように変形できる。

Bm＝（１−ａ）（k1×Cy−k2×Ye） ……（24） したがって、はやり式（20）が成り立てば垂直色誤差
成分Bmを０にすることができる。

また、色プロセス回路では通常、無彩色被写体撮影時
に色差信号が０になるようにゲイン調整が行なわれる
が、ＲとＢのゲインをそれぞれAr,Ab、ゲイン調整後の
色信号をR1,B1とすると、 R1＝Ar×R0 ＝Ar｛k1（Ｗ−aCy）＋k2（aYe−Ｇ）｝ ＝k3（Ｗ−aCy）＋k4（aYe−Ｇ） ……（25） B1＝Ab×B0 ＝Ab｛K1（aCy−Ｇ）＋k2（Ｗ−aYe）｝ ＝k5（aCy−Ｇ）＋k6（Ｗ−aYe） ……（26） ただし、 k3＝Ar×k1,k4＝Ar×k2 k5＝Ab×k1,k6＝Ab×k2 ……（27） となる。すなわち、係数演算のときにホワイトバランス
情報を用いて、無彩色被写体撮影時に色差信号が０にな
るような係数k3〜k6を係数演算器で演算するようにすれ
ば、ホワイトバランス調整も同時に行なうことができ
る。

以上のように第１の構成例によれば、係数演算器でk1
×Cy＝k2×Yeとなるように係数k1・k2を決め、垂直相関
を用いて分離した色信号（Ｗ−Cy），（Ye−Ｇ）を係数
k1・k2で重み付けして加算することによりＲ信号の垂直
色誤差をなくすことができ、同様に色信号（Cy−Ｇ），
（Ｗ−Ye）を係数k1,k2で重み付けして加算することに
よりＢ信号の垂直色誤差をなくすことができる。しかも
回路構成も簡単で、実現が容易である。

第４図は、垂直色誤差を低減する第２の構成のカラー
撮像装置のブロック図である。同図において、51は第１
の係数演算器で、係数k1・k2を決定し出力する52は第２
の係数演算器で、係数k1′・k2′を決定し出力する。53
・54はセレクタで、それぞれk1とk1′、k2とk2′を1Hご
とに切り替えて、乗算器９〜12に供給する。55は色信号
帯域のLPFであり、輝度信号を色信号の帯域に制限して
減算器20・21に供給す。その他のものはすべて第１の構
成例で説明したものと同じであるので省略する。

前記のように構成された第２の構成例のカラー撮像装
置について、以下その動作を説明する。

係数演算器51は、無彩色の被写体を撮影したときのCy
とYeのレベルを保持していて、次式が成り立つような係
数k1とk2を演算して出力する。

k1×Cy＝k2×Ye ……（28） 同じく係数演算器52は、無彩色の被写体を撮影したと
きのＷとＧのレベルを保持していて、次式が成り立つよ
うな係数k1′とk2′を演算して出力する。

k1′×Ｗ＝k2′×Ｇ ……（29） セレクタ53・54は、減算器20・21で減算する輝度信号
（Ｙ）が、Ｗ・Ｇラインのときはａ側すなわちk1・k2を
選択し、Cy・Yeラインのときはｂ側すなわちk1′・k2′
を選択して出力する。したがって、Ｒ信号が生成される
演算を数式で表すと次のようになる。

（ＹがＷ・Ｇランインのとき） Ｒ＝k1（Ｗ−Cy）＋k2（Ye−Ｇ） ……（30） Ｂ＝k1（Cy−Ｇ）＋k2（Ｗ−Ye） ……（31） （ＹがCy・Yeラインのとき） Ｒ＝k1′（Ｗ−Cy）＋k2′（Ye−Ｇ） ……（32） Ｂ＝k1′（Cy−Ｇ）＋k2′（Ｗ−Ye） ……（33） ここで、垂直相関を用いて色分離しようとしている２
ラインに輝度差があり、垂直相関が小さかったとする。
Ｗ・ＧラインCy・Yeラインとの輝度比がａであるとする
と、 Ｗ＋Ｇ＝ａ×（Cy＋Ye） ……（34） が成り立つ。これを式（30）にあてはめると次のように
なる。

Ｒ＝k1（Ｗ−Cy）＋k2（Ye−Ｃ） ……（35） ここで、無彩色の被写体を撮影したとき、正しい色信
号をR0とすると、色差信号（R0−Ｙ）は０にならねばな
らない。ＹはいまＷ・Ｇラインを用いているから、式
（35）は、 Ｒ＝R0＋Rm ＝k1（Ｗ−aCy）＋k2（aCy−Ｇ） ＋k1（ａ−１）Cy＋k2（１−ａ）Ye ……（36） ただし、 R0＝k1（Ｗ−aCy）＋k2（aYe−Ｇ） ……（37） Rm＝k1（ａ−１）Cy＋k2（１−ａ）Ye ＝（ａ−１）（k1×Cy−k2×Ye） ……（38） ここでR0は正しい色信号成分であり、Rmは垂直色誤差
成分である。したがって、 k1×Cy−k2×Ye＝０ ……（39） が成り立てば垂直色誤差成分Rmは０になる。また、式
（34）を式（32）にあてはめると、 Ｒ＝k1′（Ｗ−Cy）＋k2′（Ye−Ｇ） ……（40） ここで、無彩色の被写体を撮影したとき、正しい色信
号をR0′とすると、色差信号（R0′−Ｙ）は０にならね
ばならない。ＹはいまCy・Yeラインを用いているから、
式（40）は、 Ｒ＝R0′＋Rm′ ＝k1′（W/a−Cy）＋k2′（Ye−G/a） ＋k1′（１−1/a）Ｗ＋k2′（1/a−１）Ｇ ……（41） ただし、 R0′＝k1′（W/a−Cy）＋k2′（Ye−G/a） ……（42） Rm′＝k1′（１−1/a）Ｗ＋k2′（1/a−１）Ｇ ＝（１−1/a）（k1′×Ｗ−k2′×Ｇ） ……（43） ここでＲ′は正しい色信号成分であり、Rm′は垂直色
誤差成分である。したがって、 k1′×Ｗ−k2′×Ｇ＝０ ……（44） が成り立てば垂直色誤差成分Rm′は０になる。

このことはＢ信号についても同様である。

つまり第２の構成例によれば、係数演算器51・52で得
られる係数k1・k2、k1′・k2′を用いて上記のように色
分離することにより、垂直相関の小さい箇所において
も、垂直色誤差のない色信号を得ることができる。しか
も第１の構成例に比べて、色差信号の垂直方向のサンプ
リングレートが密になっており、垂直方向の色の変化の
ある被写体についてはより高画質となる。

第５図は以上の各構成に比較して係数演算精度が低い
場合でも垂直色誤差を低減する構成とした本発明の一実
施例におけるカラー撮像装置のブロック図を示すもので
ある。第５図において、74は比較器で、プリアンプ２の
出力信号ａと1HDL3の出力信号ｂとを比較して、セレク
タ71・75・76を制御する。72は色信号帯域のLPF、73は
ガンマ補正やゲイン調整を行うプロセス回路である。そ
の他のものはすべて、第１・第２の構成例で説明したも
のと同じであるので省略する。

以上のように構成された本実施例のカラー撮像装置に
ついて、以下その動作を説明する。

比較器74は、プリアンプ２の出力信号と1HDL3の出力
信号とを入力とし、Ｗ・ＧラインとCy・Yeライン輝度レ
ベルを比較する。そしてその結果により、セレクタ71は
輝度レベルの低いほうのラインを選択するように制御さ
れ、セレクタ75・76については、Ｗ・Ｇラインの輝度レ
ベルが低いときには係数演算器51の出力k1・k2を選択
し、Cy・Yeラインのレベルが低いときには係数演算器52
の出力k1′・k2′を選択するように制御する。したがっ
て、色差信号を生成するためのＹ信号は常に輝度レベル
の低いラインが用いられ、色信号はそのＹ信号に対して
垂直色誤差を生じないように演算されることになる。

このような構成をとることにより、色信号ならびにＹ
信号は必ず小さいほうのレベルに合わせられるので、係
数演算の際に若干誤差が生じても、色差信号に生じる垂
直色誤差成分は極めて低く押さえられる。言いかえれ
ば、係数演算器の演算精度や乗算器の精度をゆるめて
も、生じる垂直色誤差のレベルは小さくなるので、簡単
な回路構成で高画質なカラー撮像装置を実現することが
できる。

なお、この実施例において、撮像素子の色フィルタ配
列を第７図に示すものの場合について説明したが、これ
に限るものではなく、分離する色信号がＲとＢでなくて
も良い。すなわち、少なくとも１つの色信号を、垂直相
関を利用した２種類の演算方法で分離できるものであれ
ば良い。また、以上の実施例では、係数k1,k2は係数演
算器によって計算され与えられるようになっているが、
これはある色温度における固定値でも良く、また、映像
出力に垂直色誤差が最も少なくなるように調整して与え
る方法もある。係数演算の方法は、第３図ではk1＋k2＝
１の条件を用いたが、これはk1・k2のいずれか一方を一
定値に固定にして他方を演算してもよく、たとえば一方
の係数を１にすれば一方の乗算器を省略することができ
る。また被写体の光源の色温度を検出して、その色温度
からCy・Ye等の分光特性を用いて係数を計算しても良い
し、無彩色撮影時に色差信号が０になるように色のゲイ
ンを制御する方式のホワイトバランス回路のゲイン値等
を利用して係数を求めても良い。

発明の効果 以上のように本発明によれば、各走査ラインの輝度レ
ベルに応じた色誤差の圧縮演算を選択できるため、レベ
ルの低い走査ラインに対応して圧縮演算を実現でき、演
算及び検出の誤差（色温度の検出誤差による色誤差圧縮
の誤差）が多少増加しても色誤差圧縮に与える影響が少
なくできる。

また、色差信号を合成する輝度信号の低域成分を１走
査線の信号より求め、この輝度信号のレベルに色成分
（赤成分、青成分）のレベルを合わせられるため、Ｒ−
Ｙ、Ｂ−Ｙの色差信号を合成した時点で垂直方向のMTF
を向上できる。

また、２つの色信号を加減算した信号に対して色誤差
の圧縮係数を演算するため、係数演算の回数が少なくて
すみ、各画素独立で演算する場合に比べ、乗算器の数が
1/2以下で実現（最低１個で可能）でき、また乗算の係
数が２種類でよく、係数を求める演算回路が少なく、回
数規模が低減できるという優れた効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本的な構成例を示すブロック図、第
２図は垂直色誤差を低減する第１の構成のカラー撮像装
置のブロック図、第３図は同係数演算器の構成例を示す
ブロック図、第４図は垂直色誤差を低減する第２の構成
のカラー撮像装置のブロック図、第５図は発明の一実施
例のカラー撮像装置のブロック図、第６図は従来のカラ
ー撮像装置のブロック図、第７図は撮像素子の色フィル
タの構成図、第８図は色分離の演算を説明する原理図、
第９図は色分離回路の構成例を示すブロック図、第10図
は垂直色誤差の発生する原理を説明する原理図である。 1,301……撮像素子、４〜7,304,305……色分離回路、８
・51・52……係数演算器、306……重み付け加算回路、
９〜12……乗算器、13・14……加算器、20・21……減算
器。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被写体像を光電変換する撮像素子と、 前記撮像素子の受光面上にC11,C12,C21,C22の４色が格
   子状に配置されたモザイク状の色フィルタと、 前記C11,C12,C21,C22に対応する前記撮像素子の出力信
   号S11,S12,S21,S22のうち走査線上の信号Si1,Si2（ｉ＝
   １または２）とSj1,Sj2（ｊ≠ｉ）のうち輝度レベルの
   小さい走査線の信号Sn1,Sn2（ｎ＝１または２）を用い
   て色差信号を得るための輝度成分Syを生成する信号生成
   回路と、 前記信号S11,S12,S21,S22の垂直相関を用いた色信号生
   成手段を一つ以上備え、 前記色信号生成手段は、前記信号S11,S12,S21,S22のう
   ちの信号Sj1（ｊ≠ｉ、ｊ＝１または２）と前記信号Si1
   またはSi2との垂直相関を用いて色信号成分Saを生成す
   る色分離回路Sa1と、信号Sj2と前記信号Si1またはSi2と
   の垂直相関を用いて色信号成分Sa′を生成する色分離回
   路Sa2と、前記色信号成分Sa,Sa′にそれぞれ係数k1,k2
   の重み付けを行って加算して色信号を出力する重み付け
   加算回路を有し、 前記係数k1,k2は、信号Sm1,Sm2（ｍ≠n,m＝１または
   ２）を用い、無彩色被写体を撮像時にk1×Sm1＝k2×Sm2
   となるように与えられることを特徴とするカラー撮像装
   置。
2. 【請求項２】被写体像を光電変換する撮像素子と、前記
   撮像素子の受光面上にＷ（無色）,G（グリーン）,Cy
   （シアン）,Ye（イエロー）の４色が格子状に配置され
   たモザイク状の色フィルタと、前記W,G,Cy,Yeに対応す
   る前記撮像素子の出力信号S11,S12,S21,S22のうち走査
   線上の信号Si1,Si2（ｉ＝１または２）とSj1,Sj2（ｊ≠
   ｉ）のうち輝度レベルの小さい走査線の信号Sn1,Sn2
   （ｎ＝１または２）を用いて色差信号を得るための輝度
   成分Syを生成する信号生成回路と、 前記信号S11,S12,S21,S22の垂直相関を用いた色信号生
   成回路を備え、 前記色信号生成回路は、前記信号S11とS21との垂直相関
   及び前記信号S12とS22との垂直相関を用いて色信号成分
   （Ｗ−Cy）及び（Ye−Ｇ）を生成する第１の色分離手段
   と、前記信号S12とS21との垂直相関及び前記信号S11とS
   22との垂直相関を用いて第２の色信号成分（Cy−Ｇ）及
   び（Ｗ−Ye）を生成する第２の色分離手段と、前記第１
   の色信号成分，第２の色信号成分にそれぞれ係数k1及び
   k2の重み付けを行って加算して色信号を出力する重み付
   け加算回路を有し、 信号Sm1,Sm2（ｍ≠n,m＝１または２）について、無彩色
   被写体を撮像時にk1×Sm1＝k2×Sm2となるように前記係
   数k1,k2を与えることを特徴とするカラー撮像装置。