JP2679053B2

JP2679053B2 - Image signal processing circuit

Info

Publication number: JP2679053B2
Application number: JP62189450A
Authority: JP
Inventors: 泰史佐藤; 紀陽近藤
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1987-07-29
Filing date: 1987-07-29
Publication date: 1997-11-19
Anticipated expiration: 2012-11-19
Also published as: JPS6432792A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、固体撮像素子にて得られる撮像出力からカ
ラービデオ信号を形成する撮像信号処理回路に関し、特
に色差線順次方式のカラービデオカメラの撮像信号処理
回路に関する。〔発明の概要〕本発明は、色差線順次方式の固体撮像素子による撮像
出力からカラービデオ信号を形成する撮像信号処理回路
において、色差信号（Ｒ−Ｙ′），（Ｂ−Ｙ′）と輝度
信号（Ｙ′）を三原色信号（Ｒ），（Ｇ），（Ｂ）に最
適に分離することにより、色温度変化に対する色再現性
および輝度再現性の良好なカラービデオ信号を形成でき
るようにしたものである。〔従来の技術〕一般に、カラービデオカメラは、被写体を一枚あるい
は三枚のCCD（Charge Coupled Device）などの固体撮像
素子等にて撮像し、この固体撮像素子により得られる各
色成分の撮像出力を撮像信号処理回路により信号処理す
ることによって、カラービデオ信号を形成して出力する
ように構成されている。特に、一枚の固体撮像素子にてカラー撮像を行う単板
式のカラービデオカメラでは、光の透過率が高い補色フ
ィルタを色分解に用いて撮像感度を向上させるととも
に、フィールド蓄積の撮像素子を用いて動的解像度を向
上させるようにしている。すなわち、この種の単板式カラービデオカメラでは、
例えば第６図に示すように固体撮像素子の撮像面に設け
たマゼンタ〔Mg〕，グリーン〔Ｇ〕，シアン〔Cy〕，イ
エロー〔Ye〕の４色の色フィルタをモザイク状に配置し
た補色フィルタを介して上記固体撮像素子にて被写体を
撮像し、固体撮像素子の各画素に撮像光による光電荷を
生じさせる。この撮像光による光電荷は、上記固体撮像
素子から、ｎフィールドの撮像出力としてＬ（Ｎ）ライ
ンの光電荷とＬ（Ｎ＋１）ラインの光電荷を加算合成し
た信号電荷が、（ｎ＋１）フィールドの撮像出力として
Ｌ（Ｎ＋１）ラインの光電荷とＬ（Ｎ＋２）ラインの光
電荷を加算合成した信号電荷が各フィールドごとに取り
出される。つまり、上記固体撮像素子からは、（Mg＋Ye）出力と
（Cy＋Ｇ）出力とを交互に繰り返す撮像出力信号（So）
と、（Mg＋Cy）出力と（Ye＋Ｇ）出力とを交互に繰り返
す撮像出力信号（Se）とが線順次出力される。この上記固体撮像素子にて得られる撮像出力（So,S
e）は、なる第１式にて示される加減算処理が施され、色差信号
（Ｒ−Ｙ′），（Ｂ−Ｙ′）および輝度信号（Ｙ′）に
変換される。さらに、これら色差信号（Ｒ−Ｙ′），（Ｂ−Ｙ′）
および輝度信号（Ｙ′）は、信号分離回路にて、なる第２式の一般式にて示されるマトリクス演算により
三原色信号（Ｒ），（Ｇ），（Ｂ）に分離される。これら三原色信号（Ｒ），（Ｇ），（Ｂ）は、レベル
調整回路にてホワイトバランス補正等の信号処理が加え
られた後に、信号合成回路にて色差信号（Ｒ−Ｙ），
（Ｂ−Ｙ）および輝度信号（Ｙ）に合成される。そし
て、上記カラービデオカメラは、これら色差信号（Ｒ−
Ｙ），（Ｂ−Ｙ）および輝度信号（Ｙ）からカラービデ
オ信号をエンコーダによって合成して出力している。なお、上述の信号分離回路で行われる第２式の一般式
にて示される演算として、例えば、なる第３式にて示されるマトリクス演算等が用いられて
いる。〔発明が解決しようとする問題点〕ところで、従来の例えば第３式にて示されるマトリク
ス演算を行う信号分離回路を映像信号処理回路に用いた
カラービデオカメラは、被写体像の色温度変化に対して
良好な色再現性および輝度再現性を確保することができ
ない。そこで、本発明の目的は、上述の如き従来の問題点に
鑑み、色温度変化に対する色再現性の良好なカラーテレ
ビジョン信号を形成することができる撮像信号処理回路
を提供することにある。〔問題点を解決するための手段〕本発明は、上述の問題点を解決するために、色差線順
次方式の固体撮像素子による撮像出力から得られる色差
信号（Ｒ−Ｙ′），（Ｂ−Ｙ′）と輝度信号（Ｙ′）をなるマトリクス演算により三原色信号（Ｒ），（Ｇ），
（Ｂ）に分離する信号分離回路と、上記信号分離回路に
て得られる三原色信号から色差信号（Ｒ−Ｙ），（Ｂ−
Ｙ）と輝度信号（Ｙ）を形成する信号合成回路と、この
信号合成回路から供給される各色差信号と輝度信号から
カラービデオ信号を合成して出力するエンコーダとを備
えて成ることを特徴とする。〔作用〕本発明に係る撮像信号処理回路は、色差信号（Ｒ−
Ｙ′），（Ｂ−Ｙ′）と輝度信号（Ｙ′）を、なるマトリクス演算により三原色信号（Ｒ），（Ｇ），
（Ｂ）に分離し、カラービデオ信号を形成する。〔実施例〕以下、本発明に係る撮像信号処理回路の一実施例につ
いて、図面に従い詳細に説明する。第１図に示す実施例は、色差線順次方式のカラービデ
オカメラの撮像信号処理回路に本発明を適用したもので
ある。第１図のブロック図において、CCD等の固体撮像素子
１の撮像出力は、撮像信号処理回路30により信号処理さ
れ、信号出力端子40からカラービデオ信号として出力さ
れる。上記固体撮像素子１の撮像面には、上述の固体撮
像素子と同様に第６図に示すように、マゼンダ〔Mg〕，
グリーン〔Ｇ〕，シアン〔Cy〕，イエロー〔Ye〕の４色
の色フィルタをモザイク状に配置した補色フィルタが設
けられている。そして、上記固体撮像素子１は、各画素
に生じた撮像光による光電荷を、ｎフィールドの撮像出
力としてＬ（Ｎ）ラインの光電荷とＬ（Ｎ＋１）ライン
の光電荷を加算合成した信号電荷を、（ｎ＋１）フィー
ルドの撮像出力としてＬ（Ｎ＋１）ラインの光電荷とＬ
（Ｎ＋２）ラインの光電荷を加算合成した信号電荷を各
フィールドごとに出力する。したがって、上記固体撮像
素子１からは、第２図にＡにて示すように（Mg＋Ye）出
力と（Cy＋Ｇ）出力とを交互に繰り返す撮像出力信号
（So）と、（Mg＋Cy）出力と（Ye＋Ｇ）出力とを交互に
繰り返す撮像出力信号（Se）とが１水平同期期間（1H）
ごとに線順次出力される。上記固体撮像素子１の撮像出力（So/Se）は、第１の
サンプルホールド回路２および第２のサンプルホールド
回路３にそれぞれ供給されるとともに広帯域輝度信号
（Yw）を形成するローパスフィルタ（Yw・LPF）４に供
給されている。上記ローパスフィルタ（Yw・LPF）４は、上記撮像出
力（So/Se）から上記補色フィルタによる空間サンプリ
ングキャリア成分を除去することにより高域の解像度成
分を含んだ広帯域輝度信号（Yw）を形成する。上記第１のサンプルホールド回路２は、上記固体撮像
素子１の撮像出力（So/Se）を第２図にＢ−１にて示す
サンプリングパルスでサンプルホールドすることによ
り、第２図にＢ−２にて示すように上記撮像出力（So）
のときには（Mg＋Ye）出力を、（Se）のときには（Mg＋
Cy）出力を常に出力する。また、上記第２のサンプルホ
ールド回路３は、上記固体撮像素子１の撮像出力（So/S
e）を第２図にＣ−１にて示すサンプリングパルスでサ
ンプルホールドすることにより、第２図にＣ−２にて示
すように上記撮像出力（So）のときには（Cy＋Ｇ）出力
を、（Se）のときには（Ye＋Ｇ）出力を常に出力する。この第１のサンプルホールド回路２および第２のサン
プルホールド回路３の出力は、加算器５により加算さ
れ、狭域輝度信号（Ｙ′）を分離するローパスフィルタ
（Ｙ′・LPF）６に供給されている。また、上記第１の
サンプルホールド回路２の出力は、第１の演算増幅器７
の非反転入力端に供給さている。上記第２のサンプルホ
ールド回路３の出力は、上記演算増幅器７の反転入力端
に供給されている。この演算増幅器７の出力端は、色差
信号を分離するローパスフィルタ（Ｃ・LPF）８に接続
されている。ここで、上記加算器５は、上記第１のサンプルホール
ド回路２および第２のサンプルホールド回路３の出力を
加算することにより、第２図にＤにて示すように加算出
力（Mg＋Cy＋Ye＋Ｇ）すなわち輝度信号（Ｙ′）を出力
する。また、上記演算増幅器７は、上記第１のサンプルホー
ルド回路２の出力から第２のサンプルホールド回路３の
出力を減算することにより、第２図にＥにて示すように
線順次の色差信号（Ｒ−Ｙ′），（Ｂ−Ｙ′）を出力す
る。つまり、上記加算器５と演算増幅器７は、上述の第１
式にて示される加減算処理を行うものである。上記ローパスフィルタ（Ｙ′・LPF）６は、上記加算
器５から入力する輝度信号（Ｙ′）を色差信号帯域に制
限する。また、上記ローパスフィルタ（Ｃ・LPF）８
は、上記演算増幅器７から入力する線順次の色差信号
（Ｒ−Ｙ′），（Ｂ−Ｙ′）を色差信号帯域に制限す
る。上記ローパスフィルタ（Ｃ・LPF）８の出力は、直接
および1H遅延回路９を介して上記同時化回路10に供給さ
れる。この同時化回路10は、上記ローパスフィルタ（Ｃ・LP
F）８から直接供給される線順次の色差信号（Ｒ−
Ｙ′），（Ｂ−Ｙ′）と、上記1H遅延回路９を介して供
給される1H遅延の同色差信号とを切り換えることによ
り、第２図にＦ−１およびＦ−２にて示すように同時化
した各色差信号（Ｒ−Ｙ′），（Ｂ−Ｙ′）を出力す
る。上記同時化回路10から出力される各色差信号（Ｒ−
Ｙ′），（Ｂ−Ｙ′）と、上記ローパスフィルタ（Ｙ′
・LPF）６から出力される輝度信号（Ｙ′）とは、信号
分離回路50に供給されている。すなわち、上記同時化回路10から出力される一方の色
差信号（Ｒ−Ｙ′）は、加算器11と、第２の演算増幅器
12の反転入力端と、第３の演算増幅器13の反転入力端に
供給されている。また、上記同時化回路10から出力され
る他方の色差信号（Ｂ−Ｙ′）は、加算器14と、第３の
演算増幅器13の反転入力端に供給されている。上記ロー
パスフィルタ（Ｙ′・LPF）６から出力される輝度信号
（Ｙ′）は、上記第３の演算増幅器13の非反転入力端に
供給されるとともに、入力信号をα倍にする掛算器15に
供給されている。さらに、上記第２の演算増幅器12の出
力は、入力信号をβ倍にする掛算器16に供給されてい
る。したがって、上記加算器11からは、（Ｒ−Ｙ′）−α（Ｙ′）にて示される（Ｒ）信号が出力される。また、上記第３の演算増幅器13からは、（Ｙ′）−（Ｒ−Ｙ′）−（Ｂ−Ｙ′）にて示される（Ｇ）信号が出力される。さらに、上記加算器14からは、 β（Ｙ′−（Ｒ−Ｙ′））＋（Ｂ−Ｙ′）にて示される（Ｂ）信号が出力される。つまり、上記同時化回路10から出力される色差信号
（Ｒ−Ｙ′），（Ｂ−Ｙ′）と上記狭域輝度信号分離ロ
ーパスフィルタ（Ｙ′・LPF）６から出力される輝度信
号（Ｙ′）は、上記信号分離回路50によって、なる第４式にて示されるマトリクス演算のが施される。
ここで、この第４式の係数、α，βは、上記補色フィル
タの各色フィルタの分光透過特性および上記固体撮像素
子の分光感度特性に応じた最適値に設定される。上記信号分離回路50から出力する各三原色信号
（Ｒ），（Ｇ），（Ｂ）は、可変利得増幅器17R,17G,17
Bで構成したホワイトバランス補正回路17および同様に
可変利得増幅器18R,18G,18Bで構成したγ補正回路18を
介して信号合成回路19に供給される。上記信号合成回路19は、上記ホワイトバランス補正回
路17およびγ補正回路18により補正処理された上記三原
色信号（Ｒ），（Ｇ），（Ｂ）を（Ｙ）＝0.59（Ｇ）＋0.30（Ｒ）＋0.11（Ｂ）（Ｒ−Ｙ）＝（Ｒ）−（Ｙ）（Ｂ−Ｙ）＝（Ｂ）−（Ｙ）なるマトリクス演算によって色差信号（Ｒ−Ｙ），（Ｂ
−Ｙ）および輝度信号（Ｙ）に合成してカラーエンコー
ダ20に供給する。上記カラーエンコーダ20は、上記信号合成回路19から
供給される色差信号（Ｒ−Ｙ），（Ｂ−Ｙ）および輝度
信号（Ｙ）と、上記広帯域輝度信号分離ローパスフィル
タ（Yw・LPF）４から供給される広帯域輝度信号（Yw）
とによって、例えばNTSC方式等の標準テレビジョン信号
を形成して、上記ビデオ信号出力端子40に供給する。ここで、上記信号分離回路50の信号処理を示す第２式
の一般式にて示されるマトリクス演算を、なる第５式にて示すマトリクス演算にて実現する撮像信
号処理回路30を用いたカラービデオカメラマトリクス演
算出力の分光特性を第３図に示す。つまり第３図は、上
記第４式にて示されるマトリクス演算の係数αとβを、 α＝β＝0.19 とした、本発明の実施例の撮像信号処理回路30を用いた
カラービデオカメラマトリクス演算出力の分光特性例を
示すものである。なお、第３図および後述の第４図，第５図に示す分光
特性は、等エネルギーの白色光源を撮像して得られたも
ので、色の波長（横軸）に対する比視感度（縦軸）を各
三原色信号（Ｒ），（Ｇ），（Ｂ）についてそれぞれ示
したものである。上記信号分離回路50の信号処理を示す第２式の一般式
にて示されるマトリクス演算を、なる第６式にて示すマトリクス演算にて実現する撮像信
号処理回路30を用いたカラービデオカメラの分光特性を
第４図に示す。つまり第６式は、第２式の係数r3を−0.
19とし、他の係数を第５式の係数と等しくしたものであ
る。この第４図に示す比較例の分光感度特性は、第３図に
示す分光感度特性と比較して、赤色成分信号（Ｒ）の比
視感度が第４図中にｒにて示すように青色成分信号
（Ｂ）の領域で大きく負になるために、被写体像の色温
度変化に対して良好な色再現性および輝度再現性が確保
されない。さらに、上記信号分離回路50の信号処理を示す第２式
の一般式にて示されるマトリクス演算を、なる第７式にて示されるマトリクス演算にて実現する撮
像信号処理回路30を用いたカラービデオカメラの分光特
性を第５図に示す。つまり、第７式は、第２式の係数b2
を０とし、他の係数を第５式の係数と等しくしたもので
ある。この第５図に示す比較例の分光感度特性は、第３図に
示す分光感度特性と比較して、青色成分信号（Ｂ）の比
視感度が第５図中にｂにて示すように赤色成分信号
（Ｒ）の領域で大きく正になり、被写体像の色温度変化
に対して良好な色再現性および輝度再現性が確保されな
い。第３図に示す本発明の実施例の撮像信号処理回路30を
用いたカラービデオカメラマトリクス演算出力の分光特
性は、第４図および第５図に示す分光感度特性と比較し
て、赤色成分信号（Ｒ）および青色成分信号（Ｂ）の比
視感度がともに良好であり、被写体像の色温度変化に対
して良好な色再現性および輝度再現性が確保できる。〔発明の効果〕本発明の撮像信号処理回路によれば、色差信号（Ｒ−
Ｙ′），（Ｂ−Ｙ′）と輝度信号（Ｙ′）を、なるマトリクス演算より三原色信号（Ｒ），（Ｇ），
（Ｂ）に最適に分離して、色温度変化に対する色再現性
および輝度再現性の良好なカラービデオ信号を形成する
ことができる。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image pickup signal processing circuit for forming a color video signal from an image pickup output obtained by a solid-state image pickup device, and more particularly to a color difference line sequential type color video camera. The present invention relates to an image pickup signal processing circuit. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a color difference signal (RY '), (BY') and luminance in an image pickup signal processing circuit for forming a color video signal from an image pickup output by a solid-state image pickup device of a color difference line sequential system. By optimally separating the signal (Y ') into the three primary color signals (R), (G), and (B), it is possible to form a color video signal having good color reproducibility and luminance reproducibility with respect to changes in color temperature. It is a thing. [Prior Art] Generally, a color video camera takes an image of a subject with one or three CCDs (Charge Coupled Devices) such as solid-state imaging devices, and outputs an image output of each color component obtained by the solid-state imaging device. A color video signal is formed and output by signal processing by the image pickup signal processing circuit. In particular, in a single-plate color video camera that performs color imaging with a single solid-state image sensor, a complementary color filter with high light transmittance is used for color separation to improve imaging sensitivity, and a field storage image sensor is used. To improve the dynamic resolution. That is, in this type of single-panel color video camera,
For example, as shown in FIG. 6, a complementary color filter in which four color filters of magenta [Mg], green [G], cyan [Cy], and yellow [Ye] provided on the image pickup surface of a solid-state image pickup device are arranged in a mosaic pattern. An image of a subject is picked up by the solid-state image pickup device via the above, and a photocharge is generated in each pixel of the solid-state image pickup device by the image pickup light. The photocharge due to the image pickup light is a signal charge obtained by adding and combining the photocharge of the L (N) line and the photocharge of the L (N + 1) line as the image pickup output of the n field from the solid-state image sensor, As image pickup output, signal charges obtained by adding and combining the photocharges of the L (N + 1) line and the photocharges of the L (N + 2) line are extracted for each field. That is, from the solid-state image sensor, an image output signal (So) that alternately repeats (Mg + Ye) output and (Cy + G) output.
And an imaging output signal (Se) that alternately repeats (Mg + Cy) output and (Ye + G) output is line-sequentially output. Imaging output (So, S
e) is The addition / subtraction processing shown in the first expression is performed, and the color difference signals (RY ′), (BY ′) and the luminance signal (Y ′) are converted. Further, these color difference signals (R-Y '), (B-Y')
And the luminance signal (Y ′) are The three primary color signals (R), (G), and (B) are separated by the matrix calculation represented by the general formula of the second equation. These three primary color signals (R), (G), and (B) are subjected to signal processing such as white balance correction in a level adjustment circuit, and then a color difference signal (RY), in a signal synthesis circuit.
(BY) and a luminance signal (Y). The color video camera described above uses the color difference signals (R-
Y), (BY) and the luminance signal (Y) are combined by an encoder and output. Note that, as the calculation represented by the general formula of the second formula performed in the above-mentioned signal separation circuit, for example, The matrix calculation shown in the third equation is used. [Problems to be Solved by the Invention] By the way, a conventional color video camera using a signal separation circuit for performing a matrix operation represented by, for example, the third equation in a video signal processing circuit is It is impossible to secure good color reproducibility and luminance reproducibility. Therefore, an object of the present invention is to provide an image pickup signal processing circuit capable of forming a color television signal having good color reproducibility with respect to a change in color temperature in view of the conventional problems as described above. [Means for Solving Problems] In order to solve the above problems, the present invention provides color difference signals (RY ′), (B− Y ') and the luminance signal (Y') By the matrix calculation, the three primary color signals (R), (G),
(B) a signal separation circuit, and color difference signals (RY), (B-) from the three primary color signals obtained by the signal separation circuit.
Y) and a luminance signal (Y), and an encoder for synthesizing and outputting a color video signal from each color difference signal and luminance signal supplied from the signal synthesizing circuit. To do. [Operation] The image pickup signal processing circuit according to the present invention includes a color difference signal (R-
Y '), (B-Y') and the luminance signal (Y ') By the matrix calculation, the three primary color signals (R), (G),
(B) is separated to form a color video signal. [Embodiment] An embodiment of an image pickup signal processing circuit according to the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. In the embodiment shown in FIG. 1, the present invention is applied to an image pickup signal processing circuit of a color difference line sequential type color video camera. In the block diagram of FIG. 1, the image pickup output of the solid-state image pickup device 1 such as CCD is subjected to signal processing by the image pickup signal processing circuit 30 and output from the signal output terminal 40 as a color video signal. As shown in FIG. 6, on the image pickup surface of the solid-state image pickup device 1, as shown in FIG. 6, magenta [Mg],
A complementary color filter in which four color filters of green [G], cyan [Cy], and yellow [Ye] are arranged in a mosaic pattern is provided. Then, the solid-state imaging device 1 is a signal charge obtained by adding and synthesizing the photocharge of the imaging light generated in each pixel as the imaging output of the n field by adding the photocharge of the L (N) line and the photocharge of the L (N + 1) line. As the imaging output of the (n + 1) field and the photocharge of the L (N + 1) line and L
A signal charge obtained by adding and combining the photocharges of the (N + 2) line is output for each field. Therefore, as shown by A in FIG. 2, an imaging output signal (So) that alternately repeats (Mg + Ye) output and (Cy + G) output, and (Mg + Cy) output and (Ye + G) from the solid-state imaging device 1. Image output signal (Se) that repeats output and output alternately is one horizontal synchronization period (1H)
Line-sequential output for each. The image pickup output (So / Se) of the solid-state image pickup device 1 is supplied to the first sample hold circuit 2 and the second sample hold circuit 3 respectively, and a low-pass filter (Yw. LPF) 4. The low-pass filter (Yw / LPF) 4 forms a broadband luminance signal (Yw) including a high-frequency resolution component by removing the spatial sampling carrier component by the complementary color filter from the imaging output (So / Se). . The first sample-and-hold circuit 2 samples and holds the imaging output (So / Se) of the solid-state imaging device 1 with the sampling pulse shown by B-1 in FIG. As shown in the above, the imaging output (So)
(Mg + Ye) output for (Se) and (Mg + Ye) for (Se)
Cy) Output is always output. The second sample and hold circuit 3 also outputs the image output (So / S) of the solid-state image sensor 1.
By sampling and holding e) with the sampling pulse shown by C-1 in FIG. 2, (Cy + G) output is obtained by (Se) when the imaging output (So) is obtained as shown by C-2 in FIG. In the case of), the (Ye + G) output is always output. The outputs of the first sample hold circuit 2 and the second sample hold circuit 3 are added by an adder 5 and supplied to a low pass filter (Y'.LPF) 6 for separating a narrow band luminance signal (Y '). ing. The output of the first sample hold circuit 2 is the first operational amplifier 7
Is supplied to the non-inverting input terminal of. The output of the second sample hold circuit 3 is supplied to the inverting input terminal of the operational amplifier 7. The output terminal of the operational amplifier 7 is connected to a low pass filter (C · LPF) 8 for separating color difference signals. Here, the adder 5 adds the outputs of the first sample-hold circuit 2 and the second sample-hold circuit 3 to add the output (Mg + Cy + Ye + G), that is, the luminance as shown by D in FIG. The signal (Y ') is output. Further, the operational amplifier 7 subtracts the output of the second sample-hold circuit 3 from the output of the first sample-hold circuit 2 to obtain a line-sequential color difference signal (see E in FIG. 2). RY ') and (BY') are output. That is, the adder 5 and the operational amplifier 7 have the above-mentioned first
The addition / subtraction process represented by the formula is performed. The low pass filter (Y ′ · LPF) 6 limits the luminance signal (Y ′) input from the adder 5 to the color difference signal band. In addition, the low pass filter (C / LPF) 8
Limits the line-sequential color difference signals (R-Y ') and (B-Y') input from the operational amplifier 7 to the color difference signal band. The output of the low-pass filter (C · LPF) 8 is supplied to the synchronization circuit 10 directly and via the 1H delay circuit 9. The synchronization circuit 10 is provided with the low pass filter (C / LP).
F) line-sequential color difference signals (R-
By switching between Y ') and (B-Y') and the 1H-delayed same-color difference signal supplied through the 1H delay circuit 9, as shown by F-1 and F-2 in FIG. To output the color difference signals (R-Y ') and (B-Y') which are synchronized with each other. Each color difference signal (R-
Y '), (B-Y') and the low-pass filter (Y '
The luminance signal (Y ′) output from the LPF 6 is supplied to the signal separation circuit 50. That is, one color difference signal (RY ') output from the synchronization circuit 10 is added to the adder 11 and the second operational amplifier.
It is supplied to the inverting input terminal of 12 and the inverting input terminal of the third operational amplifier 13. The other color difference signal (BY ′) output from the synchronization circuit 10 is supplied to the adder 14 and the inverting input terminal of the third operational amplifier 13. The luminance signal (Y ′) output from the low-pass filter (Y ′ · LPF) 6 is supplied to the non-inverting input terminal of the third operational amplifier 13 and a multiplier 15 that multiplies the input signal by α times. Is being supplied to. Further, the output of the second operational amplifier 12 is supplied to a multiplier 16 which multiplies the input signal by β. Therefore, the adder 11 outputs the (R) signal represented by (RY ')-α (Y'). The third operational amplifier 13 outputs the (G) signal represented by (Y ')-(RY')-(BY '). Further, the adder 14 outputs the (B) signal represented by β (Y '-(R-Y')) + (B-Y '). That is, the color difference signals (RY '), (BY') output from the synchronization circuit 10 and the luminance signal (Y ') output from the narrow band luminance signal separation low-pass filter (Y'.LPF) 6 are output. ′) Is the signal separation circuit 50, The matrix calculation shown in the following equation 4 is performed.
Here, the coefficients α and β of the fourth equation are set to optimum values according to the spectral transmission characteristics of the color filters of the complementary color filter and the spectral sensitivity characteristics of the solid-state image sensor. The three primary color signals (R), (G) and (B) output from the signal separating circuit 50 are variable gain amplifiers 17R, 17G and 17B.
The signal is supplied to the signal synthesizing circuit 19 via the white balance correction circuit 17 configured by B and the γ correction circuit 18 similarly configured by the variable gain amplifiers 18R, 18G, 18B. The signal synthesizing circuit 19 corrects the three primary color signals (R), (G) and (B) corrected by the white balance correcting circuit 17 and the γ correcting circuit 18 into (Y) = 0.59 (G) +0.30 ( R) +0.11 (B) (RY) = (R) − (Y) (BY) = (B) − (Y) The color difference signals (RY), (B)
-Y) and the luminance signal (Y) are combined and supplied to the color encoder 20. The color encoder 20 receives color difference signals (RY), (BY) and a luminance signal (Y) supplied from the signal synthesizing circuit 19 and a wide band luminance signal separating low pass filter (Yw · LPF) 4 from Broadband luminance signal (Yw) supplied
A standard television signal of, for example, the NTSC system is formed by and and is supplied to the video signal output terminal 40. Here, the matrix operation represented by the general formula of the second formula showing the signal processing of the signal separation circuit 50 is FIG. 3 shows the spectral characteristics of the matrix video output of the color video camera using the image pickup signal processing circuit 30 realized by the matrix operation shown in the fifth equation. That is, FIG. 3 shows a color video camera matrix calculation using the image pickup signal processing circuit 30 of the embodiment of the present invention in which the coefficients α and β of the matrix calculation shown in the above equation 4 are α = β = 0.19. It shows an example of the spectral characteristics of the output. The spectral characteristics shown in FIG. 3 and FIGS. 4 and 5 described later are obtained by imaging a white light source of equal energy, and the relative luminous efficiency (vertical axis) with respect to the wavelength of the color (horizontal axis). ) Is shown for each of the three primary color signals (R), (G), and (B). The matrix operation represented by the general formula of the second equation showing the signal processing of the signal separation circuit 50 is FIG. 4 shows the spectral characteristic of the color video camera using the image pickup signal processing circuit 30 realized by the matrix calculation shown in the sixth equation. That is, in the sixth equation, the coefficient r3 of the second equation is −0.
It is set to 19 and the other coefficients are made equal to the coefficient of the fifth equation. Compared with the spectral sensitivity characteristic shown in FIG. 3, the spectral sensitivity characteristic of the comparative example shown in FIG. 4 shows that the relative luminous efficiency of the red component signal (R) is blue as indicated by r in FIG. Since the component signal (B) has a large negative value in the region, good color reproducibility and luminance reproducibility are not ensured with respect to the color temperature change of the subject image. Furthermore, the matrix operation represented by the general formula of the second formula showing the signal processing of the signal separation circuit 50 is FIG. 5 shows the spectral characteristic of the color video camera using the image pickup signal processing circuit 30 realized by the matrix calculation represented by the following formula 7. That is, the seventh equation is the coefficient b2 of the second equation.
Is set to 0 and the other coefficients are made equal to the coefficient of the fifth equation. Compared with the spectral sensitivity characteristic shown in FIG. 3, the spectral sensitivity characteristic of the comparative example shown in FIG. 5 shows that the relative luminous efficiency of the blue component signal (B) is red as shown by b in FIG. In the region of the component signal (R), it becomes largely positive, and good color reproducibility and luminance reproducibility are not secured with respect to changes in the color temperature of the subject image. The spectral characteristic of the color video camera matrix calculation output using the image pickup signal processing circuit 30 of the embodiment of the present invention shown in FIG. 3 has a red component signal as compared with the spectral sensitivity characteristics shown in FIGS. The relative luminosity of (R) and the blue component signal (B) are both good, and good color reproducibility and luminance reproducibility can be secured against changes in the color temperature of the subject image. EFFECT OF THE INVENTION According to the image pickup signal processing circuit of the present invention, the color difference signal (R−
Y '), (B-Y') and the luminance signal (Y ') From the matrix calculation, the three primary color signals (R), (G),
It is possible to form a color video signal having excellent color reproducibility and luminance reproducibility with respect to a change in color temperature by optimally separating into (B).

【図面の簡単な説明】第１図は本発明に係る撮像信号処理回路の一実施例を示
したブロック回路図であり、第２図は上記実施例の撮像
信号処理を説明するためのタイムチャートであり、第３
図は上記実施例の分光特性を示した特性図であり、第４
図および第５図は分光特性の比較例を示した特性図であ
り、第６図は上記実施例に用いる補色フィルタを設けた
固体撮像素子の撮像面の一部を示した模式図である。１……固体撮像素子 5,11,14……加算器 7,12,13……演算増幅器 15,16……掛算器 19……信号合成回路 20……カラーエンコーダ 30……撮像信号処理回路 50……信号分離回路BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block circuit diagram showing an embodiment of an image pickup signal processing circuit according to the present invention, and FIG. 2 is a time chart for explaining the image pickup signal processing of the above embodiment. And the third
FIG. 4 is a characteristic diagram showing the spectral characteristic of the above-mentioned embodiment,
FIG. 5 and FIG. 5 are characteristic diagrams showing a comparative example of the spectral characteristic, and FIG. 6 is a schematic diagram showing a part of the image pickup surface of the solid-state image pickup device provided with the complementary color filter used in the above embodiment. 1 ... Solid-state image sensor 5,11,14 ... Adder 7,12,13 ... Operational amplifier 15,16 ... Multiplier 19 ... Signal synthesis circuit 20 ... Color encoder 30 ... Imaging signal processing circuit 50 ...... Signal separation circuit

Claims

(57) [Claims] Color difference signals (R-Y '), (B-Y') and luminance signal (Y ') obtained from the image output by the solid-state image sensor of the color difference line sequential system By the matrix calculation, the three primary color signals (R), (G),
A signal separating circuit for separating into (B), and a signal combining circuit for forming color difference signals (RY), (BY) and a luminance signal (Y) from the three primary color signals obtained by the signal separating circuit, An image pickup signal processing circuit comprising an encoder for synthesizing and outputting a color video signal from each color difference signal and a luminance signal supplied from a signal synthesizing circuit.