JP3941181B2 - 偽色抑圧回路および偽色抑圧方法、並びにこれらを用いたカメラシステム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、偽色抑圧回路および偽色抑圧方法、並びにこれらを用いたカメラシステムに関し、特に色配列が水平２繰返しの色フィルタを有し、この色配列に基づく第１，第２の色信号を点順次で交互に出力する固体撮像素子の信号処理回路に用いられる偽色抑圧回路および偽色抑圧方法、並びにこれらを信号処理回路に用いたカメラシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
色配列が水平２繰返しの色フィルタ、例えば図７に示す補色市松の色フィルタを有するＣＣＤ(Charge Coupled Device) 撮像素子の信号処理回路において、フィールド読み出し方式のＣＣＤ撮像素子の出力信号としては、Ｓ１Ｒ，Ｓ２Ｒ，Ｓ１Ｂ，Ｓ２Ｂの４種類が存在し、Ｒ（レッド）ライン（Ｓ１Ｒ，Ｓ２Ｒ）とＢ（ブルー）ライン（Ｓ１Ｂ，Ｓ２Ｂ）とがそれぞれ交互に出力される。ここに、Ｓ１Ｒ＝Ｃｙ（シアン）＋Ｍｇ（マゼンタ），Ｓ２Ｒ＝Ｙｅ（イエロー）＋Ｇ（グリーン），Ｓ１Ｂ＝Ｃｙ＋Ｇ，Ｓ２Ｂ＝Ｙｅ＋Ｍｇである。
【０００３】
その際に、基本的な色差信号を２Ｒ−Ｇ＝Ｓ２Ｂ−Ｓ１Ｂ，２Ｂ−Ｇ＝Ｓ１Ｒ−Ｓ２Ｒとし、簡易的には、これを色差信号として扱うことができる。この信号処理システムでは、２画素同じ色の情報が続かないと忠実な色の再現はできない。特に、クロマ系のＬＰＦ（ローパスフィルタ）ではカットできないレベルのコントラスト差が横（水平）方向で発生したときに、Ｓ２，Ｓ１のレベル差が生じ、色が無い場所でも縦（垂直）方向に色が発生する。これが、偽色発生の基本的なメカニズムである。
【０００４】
この偽色を低減するための偽色抑圧回路が、ＣＣＤ撮像素子の信号処理回路に用いられている。その従来例を図８に示す。同図において、ＣＣＤ固体撮像素子（図示せず）から出力される映像信号を１Ｈ（１水平期間）遅延して得られるＨ１Ｄデータ（Ｓ１Ｒ／Ｓ２Ｒ／Ｓ１Ｒ／Ｓ２Ｒ又はＳ１Ｂ／Ｓ２Ｂ／Ｓ１Ｂ／Ｓ２Ｂ）と２Ｈ遅延して得られるＨ２Ｄデータ（Ｓ１Ｂ／Ｓ２Ｂ／Ｓ１Ｂ／Ｓ２Ｂ又はＳ１Ｒ／Ｓ２Ｒ／Ｓ１Ｒ／Ｓ２Ｒ）がマルチプレクサ１０１に供給される。マルチプレクサ１０１は、Ｈ１ＤデータおよびＨ２Ｄデータを、Ｓ１データ（Ｓ１Ｒ／Ｓ１Ｂ／Ｓ１Ｒ／Ｓ１Ｂ）とＳ２データ（Ｓ２Ｒ／Ｓ２Ｂ／Ｓ２Ｒ／Ｓ２Ｂ）に振り分けてプリＬＰＦ１０２に供給する。
【０００５】
プリＬＰＦ１０２は、Ｓ１データをマスタークロックＭＣＫの２クロック分遅延する遅延回路１０３と、Ｓ１データのレベルを３倍にする係数器１０４と、遅延回路１０３で遅延されたＳ１データと係数器１０４を経たＳ１データとを加算する加算器１０５と、この加算器１０５の加算データのレベルを４分の１にする係数器１０６と、Ｓ２データをマスタークロックＭＣＫの２クロック分遅延する遅延回路１０７と、この遅延されたＳ２データのレベルを３倍にする係数器１０８と、この係数器１０８を経たＳ２データと遅延前のＳ２データとを加算する加算器１０９と、この加算器１０９の加算データのレベルを４分の１にする係数器１１０とから構成されている。
【０００６】
すなわち、上記構成のプリＬＰＦ１０２は画素中心の重み付けでタップが1 3 の非対象な形を採っている。このプリＬＰＦ１０２では、Ｓ１，Ｓ２の各データに対して、それらの空間位相を合わせる処理が行われる。Ｓ１，Ｓ２の各データは、このプリＬＰＦ１０２で空間位相が合わされ、しかる後メインＬＰＦ１１１に供給される。メインＬＰＦ１１１は本来のフィルタリング処理、即ちＳ１，Ｓ２の各データから偽色が抑圧されたクロマ信号（Ｓ１Ｒ／Ｓ１Ｂ／Ｓ２Ｒ／Ｓ２Ｂ）を抽出する処理を行う。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、偽色信号は、室内から太陽の照りつけている屋外を撮像した時や、蛍光燈を撮影した時に、その輝度の境目において顕著に現れることになる。したがって、例えば、現在流行しているプリント倶楽部による撮像や、一面ガラス張りのオフィスでの撮像の場合において偽色が発生し易い。
【０００８】
しかしながら、上述した従来の偽色抑圧回路では、図９に示すように、クロマ信号の帯域を制限するために設けられているプリＬＰＦ１０２のタップ数によって偽色の広がりが増加する傾向にある。さらに、このプリＬＰＦ１０２が画素中心の重み付けで、先述したようにタップが1 3 と非対象な形をとっているため、図１０から明らかなように、ハイコントラストの状況ではさらにＳ１データとＳ２データのレベル差がひらくことになる。すなわち、図１０において、Ｓ１Ｒ，Ｓ２Ｒ，Ｓ１Ｂ，Ｓ２Ｂの各演算式の最右辺は、プリＬＰＦ１０２での演算結果であるＳ１，Ｓ２データである。そして、プリＬＰＦ１０２を経たＳ１，Ｓ２データに基づくメインＬＰＦ１１１の出力である色差信号２Ｒ−Ｇ，２Ｂ−Ｇのレベル差が、輝度差が大きい程（ハイコントラストになる程）大きくなる。ハイコントラストの状況下で偽色のレベルを低減するためには、メインＬＰＦ１１１のゲート数を大幅に増やさなければならなく、その結果回路規模が膨大なものとなる。
【０００９】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、原理上発生するハイコントラスト時の偽色のレベルを、メインＬＰＦのゲート数を増やさなくても確実に低減可能な偽色抑圧回路および偽色抑圧方法、ならびにこれらを用いたカメラシステムを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明では、色配列が水平２繰返しの色フィルタを有し、この色配列に基づくＳ１，Ｓ２信号を点順次で交互に出力する固体撮像素子の信号処理回路において、Ｓ１，Ｓ２信号の空間位相を合わせるプリフィルタと、プリフィルタを経たＳ１，Ｓ２信号からクロマ信号の２つの色差信号を得て当該２つの色差信号を演算するメインフィルタとからなる偽色抑圧回路が、固体撮像素子の出力信号に基づいて固体撮像素子への入射光のコントラストが所定レベル以上であることを検出するコントラスト検波手段と、このコントラスト検波手段から検波信号が与えられたときに、プリフィルタを経たＳ１，Ｓ２信号の一方の色信号（Ｓ１信号又はＳ２信号）を他方の信号（Ｓ２信号又はＳ１信号）に置換して当該Ｓ１，Ｓ２信号として同じ色信号をメインフィルタに供給する置換手段とを有している。
【００１１】
また、本発明による偽色抑圧方法は、上記構成の固体撮像素子の信号処理回路において、前段のプリフィルタでＳ１，Ｓ２信号の空間位相を合わせ、しかる後後段のメインフィルタでプリフィルタを経たＳ１，Ｓ２信号からクロマ信号の２つの色差信号を得て当該２つの色差信号を演算するに当り、固体撮像素子への入射光のコントラストが所定レベル以上であるときに、プリフィルタを経たＳ１，Ｓ２信号の一方の色信号（Ｓ１信号又はＳ２信号）を他方の信号（Ｓ２信号又はＳ１信号）に置換して当該Ｓ１，Ｓ２信号として同じ色信号をメインフィルタに供給するようにする。
【００１２】
固体撮像素子への入射光のコントラストが所定レベル以上のとき、即ちハイコントラストのときに、プリフィルタを経たＳ１信号をＳ２信号に（又は、Ｓ２信号をＳ１信号に）置換してＳ１，Ｓ２信号として同じ色信号をメインフィルタに供給することで、置換後のＳ１，Ｓ２信号が共にＳ１信号（又は、Ｓ２信号）となって同じレベルとなる。これにより、後段におけるハイコントラスト時の色差信号Ｒ−ＧとＢ−Ｇの演算は、理想的には０となるため、偽色は無くなることになる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明に係るデジタルカメラシステムの構成の一例を示すブロック図である。
【００１４】
図１において、固体撮像素子、例えばＣＣＤ撮像素子１の撮像面上には、被写体（図示せず）からの入射光（像光）がレンズ２を含む光学系を介して結像される。なお、ＣＣＤ撮像素子１上には、色配列が例えば図７に示す如き水平２繰返し、垂直２繰返しの補色市松色フィルタ１ａが配されている。ＣＣＤ撮像素子１は、タイミングジェネレータ（図示せず）から発生される各種のタイミング信号によって露光時間（シャッタスピード）、信号電荷の読み出し、垂直転送、水平転送などの制御が行われることにより、入射光を画素単位で電気信号に変換して出力する。
【００１５】
このＣＣＤ撮像素子１から出力されるアナログ映像信号は、プリアンプ３に供給されて信号成分がサンプルホールドされるとともに、適正なレベルに合わせるためにゲインコントロール（ＡＧＣ）処理が行われる。プリアンプ３を経たアナログ映像信号は、Ａ／Ｄコンバータ４でデジタル化された後、コントラスト検波回路５に供給される。
【００１６】
コントラスト検波回路５は、その前段部にディレイラインを有し、このディレイラインによって１Ｈ（Ｈは水平走査期間）相当期間および２Ｈ相当期間だけ遅延されたデジタル映像信号Ｈ１ＤおよびＨ２Ｄを出力するとともに、入射光のコントラストが所定レベル以上であることを検出する。このコントラスト検波回路５の具体的な回路構成および回路動作については後述する。コントラスト検波回路５から出力されるデジタル映像信号Ｈ１Ｄは、Ｙ（輝度）信号処理回路６およびＣ（クロマ）信号処理回路７の双方に供給され、デジタル映像信号Ｈ２ＤはＣ信号処理回路７のみに供給される。
【００１７】
Ｙ信号処理回路６において、入力されたデジタル映像信号Ｈ１ＤはＬＰＦ（ローパスフィルタ）６１を通過することによってＣ信号成分がカットされてＹ信号データとなる。このＹ信号データは、ガンマ補正回路６２でガンマ補正がなされた後、ホワイトクリップ回路６３で一定レベル以上のＹ信号レベルがホワイトクリップレベルにクリップされる。そして、ブランキング（ＢＬＫ）付加回路６４でブランキング信号が付加され、さらにシンク（ＳＹＮＣ）付加回路６５で同期信号が付加され、さらに位相調整回路６６で位相調整が行われる。
【００１８】
Ｃ信号処理回路７において、その初段にはクロマＬＰＦ７１が配されている。このクロマＬＰＦ７１は先述したコントラスト検波回路５と共に、本発明に係る偽色抑圧回路を構成しており、その具体的な回路構成および回路動作については後述する。Ｃ信号処理回路７に入力されたデジタル映像信号Ｈ１Ｄ，Ｈ２Ｄは、クロマＬＰＦ７１で偽色が抑圧された後、ＲＧＢ変換回路７２でＲ，Ｇ，Ｂの３原色信号データに変換される。
【００１９】
このＲ，Ｇ，Ｂ信号データは、ホワイトバランス回路７３でホワイトバランスがとられ、ガンマ補正回路７４でガンマ補正がなされた後、色相（ＨＵＥ）ゲイン回路７５でＲ−Ｙ，Ｂ−Ｙの色差信号データに変換される。そして、ブランキング／バースト回路７６でブランキング信号が付加され、続いてバースト信号が付加された後エンコーダ７７で変調され、さらに位相調整回路７８で位相調整が行われる。
【００２０】
Ｙ信号処理回路６でガンマ補正や位相調整などの信号処理が行われたＹ信号データは、Ｄ／Ａコンバータ８でアナログＹ信号に変換されて後段の回路へ供給される。Ｃ信号処理回路７でホワイトバランスやガンマ補正などの信号処理が行われたＣ信号データは、Ｄ／Ａコンバータ９でアナログＣ信号に変換されて後段の回路へ供給される。なお、Ｙ信号処理回路６およびＣ信号処理回路７における信号処理のための各種パラメータの設定は、マイクロコンピュータ（以下、マイコンと略称する）１０によって行われる。
【００２１】
ここで、本発明に係る偽色抑圧回路を構成するコントラスト検波回路５およびクロマＬＰＦ７１の具体的な回路構成およびその回路動作について説明する。
【００２２】
先ず、コントラスト検波回路５の回路構成の一例を示す図２において、ＣＣＤ出力であるデジタル映像信号は、１Ｈディレイライン１１で１Ｈ相当期間だけ遅延されて水平方向レベル差検波回路１５に供給されるとともに、１Ｈディレイライン１２でさらに１Ｈ相当期間だけ遅延され、２Ｈ後のデジタル映像信号と加算器１３で加算されかつ係数器１４で２分の１にされて水平方向レベル差検波回路１５に供給される。そして、遅延回路１６，１７でそれぞれマスタークロックＭＣＫの２クロック分だけ遅延された後、１Ｈ相当期間および２Ｈ相当期間だけ遅延されたデジタル映像信号Ｈ１ＤおよびＨ２Ｄとして出力される。
【００２３】
水平方向レベル差検波回路１５は、ＣＣＤ出力の水平方向における同じ種類の信号間でのレベル差が所定のレベル以上であることを検出するために設けられたものであり、色フィルタの色コーディングが水平２繰返し、垂直２繰返しであることから、２ライン分（Ｈ１Ｄ，Ｈ２Ｄ）の回路構成となっている。また、デジタル映像信号Ｈ１Ｄ，Ｈ２Ｄの検波に関しては、それぞれ同じ種類の信号で比較する必要があるため、マスタークロックＭＣＫで２クロック前、即ち２画素前の信号と比較するようになっている。
【００２４】
すなわち、デジタル映像信号Ｈ１Ｄの検波に関しては、減算器１８で遅延回路１６の入出力間のレベル差をとり、そのレベル差が所定レベル以上であるか否かをコンパレータ１９で比較する構成となっている。そして、水平方向において同じ種類の信号間でのレベル差が所定レベル以上のときに、ハイコントラストであることを示す検波信号Ｄ‐Ｈ１Ｄを出力する。デジタル映像信号Ｈ２Ｄの検波についても同様に、減算器２０で遅延回路１７の入出力間のレベル差をとり、そのレベル差が所定レベル以上であるときに、ハイコントラストであることを示す検波信号Ｄ‐Ｈ２Ｄを出力する。
【００２５】
また、水平方向の検波に加え、垂直方向の検波も行われる。垂直方向の検波については、垂直方向レベル差検波回路２２において、デジタル映像信号Ｈ１Ｄとデジタル映像信号Ｈ２Ｄのレベル差を減算器２３でとり、そのレベル差が所定レベル以上であるか否かをコンパレータ２４で比較することによって行われる。そして、垂直方向において同じ種類の信号間でのレベル差が所定レベル以上のときに、ハイコントラストであることを示す検波信号Ｄ‐Ｖを出力する。これらの検波信号Ｄ‐Ｈ１Ｄ，Ｄ‐Ｈ２Ｄ，Ｄ‐Ｖは、クロマＬＰＦ７１に供給される。
【００２６】
図３は、本発明に係るクロマＬＰＦの第１実施形態を示すブロック図である。図３において、コントラスト検波回路５から供給されるデジタル映像信号Ｈ１Ｄおよびデジタル映像信号Ｈ２Ｄは、マルチプレクサ（ＭＰＸ）２５により、図７の色コーディングに対応してＳ１データ（Ｓ１Ｒ／Ｓ１Ｂ／Ｓ１Ｒ／Ｓ１Ｂ）とＳ２データ（Ｓ２Ｒ／Ｓ２Ｂ／Ｓ２Ｒ／Ｓ２Ｂ）に振り分けられてプリＬＰＦ２６に供給される。
【００２７】
プリＬＰＦ２６は、Ｓ１データをマスタークロックＭＣＫの２クロック分遅延する遅延回路２７と、Ｓ１データのレベルを３倍にする係数器２８と、遅延回路２７で遅延されたＳ１データと係数器２８を経たＳ１データとを加算する加算器２９と、この加算データのレベルを４分の１にする係数器３０と、Ｓ２データをマスタークロックＭＣＫの２クロック分遅延する遅延回路３１と、この遅延されたＳ２データのレベルを３倍にする係数器３２と、この係数器３２を経たＳ２データと遅延前のＳ２データとを加算する加算器３３と、この加算データのレベルを４分の１にする係数器３４とから構成されている。
【００２８】
すなわち、上記構成のプリＬＰＦ２６は画素中心の重み付けでタップが1 3 の非対象な形を採っている。このプリＬＰＦ２６では、Ｓ１，Ｓ２の各データに対して、それらの空間位相を合わせる処理が行われる。Ｓ１，Ｓ２の各データは、このプリＬＰＦ２６で空間位相が合わされる。また、例えばＳ１データについては、プリＬＰＦ２６でのフィルタリング処理を行わずにマスタークロックＭＣＫの３クロック分遅延する遅延回路３５を介してプリＬＰＦ２６の出力側に伝送する、即ちプリＬＰＦ２６をバイパスするバイパス路３６が設けられている。
【００２９】
プリＬＰＦ２６でフィルタリング処理が行われたＳ１データは、遅延回路３７でマスタークロックＭＣＫの２クロック分だけ遅延されて切替えスイッチ３８の一方の入力となる。また、プリＬＰＦ２６でフィルタリング処理が行われたＳ２データは、直接切替えスイッチ３９の一方の入力となる。切替えスイッチ３８，３９の各他方の入力としては、プリＬＰＦ２６でフィルタリング処理が行われていないＳ１データが供給される。
【００３０】
切替えスイッチ３８，３９は、通常は、プリＬＰＦ２６でフィルタリング処理が行われたＳ１，Ｓ２データを選択してメインＬＰＦ４０に供給し、後述する補正パルスが与えられたときに、共にプリＬＰＦ２６でフィルタリング処理が行われていないＳ１データを選択してメインＬＰＦ４０に供給する。メインＬＰＦ４０は本来のフィルタリング処理、即ちＳ１，Ｓ２の各データから偽色が抑圧されたクロマ信号を抽出するためのフィルタリング処理を行う。
【００３１】
一方、コントラスト検波回路５から供給される３つの検波信号Ｄ‐Ｈ１Ｄ，Ｄ‐Ｈ２Ｄ，Ｄ‐Ｖは、ＯＲゲート４１で論理和がとられた後、検波信号幅調整回路４２および検波信号位相調整回路４３を経て先述した補正パルスとして切替えスイッチ３８，３９に供給される。
【００３２】
検波信号幅調整回路４２および検波信号位相調整回路４３は、ＯＲゲート４１の出力である基準検波信号に対して補正幅と補正位相の調整を行うことにより、補正期間に自由度を持たせ、最終的な補正パルスを生成する。その調整幅は、図１のマイコン１０からの通信によって設定される。マイコン１０は、コントラスト検波回路５から与えられる３つの検波信号Ｄ‐Ｈ１Ｄ，Ｄ‐Ｈ２Ｄ，Ｄ‐Ｖに基づいて調整幅を決定し、検波信号幅調整回路４２および検波信号位相調整回路４３に与える。
【００３３】
次に、上記構成のクロマＬＰＦ７１の回路動作について、図４のタイミングチャートを用いて説明する。なお、図４において、データａ〜ｇは、図３の各部ａ〜ｇのデータを、また波形ｈ〜ｊは図３の各部ｈ〜ｊの波形をそれぞれ対応関係をもって示している。
【００３４】
本例では、ハイコントラスト時に検波信号Ｄ‐Ｈ１Ｄ，Ｄ‐Ｈ２Ｄ，Ｄ‐Ｖに基づいてＯＲゲート４１から基準検波信号ｈが出力されると、一例として、検波信号幅調整回路４２でマスタークロックＭＣＫの４クロック分（４ＭＣＫ）だけ補正幅の調整が行われ、さらに検波信号位相調整回路４３で１クロック分（１ＭＣＫ）だけ位相の調整が行われるものとする。その結果、最終的な補正パルスｊが生成され、切替えスイッチ３８，３９に印加される。
【００３５】
この補正パルスｊが印加されることにより、切替えスイッチ３８，３９は、その補正パルスｊの発生期間（パルス幅の期間）において、Ｓ１，Ｓ２データとしてそれまで選択していたプリＬＰＦ２６でフィルタリング処理が行われたＳ１，Ｓ２データに代えて、プリＬＰＦ２６でフィルタリング処理が行われていないＳ１データを共に選択してメインＬＰＦ４０に供給する。本例では、図４にハッチングで示すように、プリＬＰＦ２６に入力前のＳ１データ（Ｓ１Ｂ２／Ｓ１Ｒ３／Ｓ１Ｂ３／Ｓ１Ｒ４／Ｓ１Ｂ４）が、Ｓ１，Ｓ２データとしてメインＬＰＦ４０に供給されることになる。
【００３６】
上述したように、コントラスト検波回路５によってＣＣＤ撮像素子１への入射光のコントラストが所定レベル以上であるか否か、即ちハイコントラストであるか否かを検出し、ハイコントラストのときには、メインＬＰＦ４０の入力側において、Ｓ１データをＳ２データに置換することで、メインＬＰＦ４０にはＳ１，Ｓ２データとして共に同じＳ１データが入力され、メインＬＰＦ４０の２入力間にレベル差がなくなる。
【００３７】
このことにより、ハイコントラスト時の色差信号２Ｒ−Ｇと２Ｂ−Ｇの演算は、理想的には０となるため、偽色は無くなることなる。すなわち、原理上発生するハイコントラスト時の偽色のレベルを、メインＬＰＦ４０のゲート数を増やさなくても、確実に低減できる。特に、本実施形態においては、ハイコントラスト時に、プリＬＰＦ２６でフィルタリング処理される前のＳ１データを、Ｓ１，Ｓ２データとしてメインＬＰＦ４０に供給するようにしているため、プリＬＰＦ２６でのフィルタリング処理によって広がる偽色の幅を減らせるという利点がある。
【００３８】
なお、偽色の幅を減らせるという利点は得られないものの、プリＬＰＦ２６でフィルタリング処理された後のＳ１データを、Ｓ１，Ｓ２データとしてメインＬＰＦ４０に供給するようにしても、原理上発生するハイコントラスト時の偽色のレベルを、メインＬＰＦ４０のゲート数を増やさなくても、確実に低減できるという利点が得られる。
【００３９】
例えば、図５の変形例に示すように、マスタークロックＭＣＫの２クロック分の遅延を与える遅延回路３７を経たＳ１データと、直接に供給されるＳ２データとを２入力とする切替えスイッチ４４をプリＬＰＦ２６のＳ２データの入力側に設け、通常は、この切替えスイッチ４４をＳ２データ側に切り替えておき、ハイコントラスト時にはＯＲゲート４１から検波信号幅調整回路４２および検波信号位相調整回路４３を介して供給される補正パルスによってＳ１データ側に切り替えるようにする。
【００４０】
これにより、ハイコントラスト時には、Ｓ１データがプリＬＰＦ２６でフィルタリング処理されてＳ１，Ｓ２データとして共通にメインＬＰＦ４０に供給されるため、メインＬＰＦ４０の２入力間にレベル差がなくなる。したがって、第１実施形態の場合と同様に、原理上発生するハイコントラスト時の偽色のレベルについて、メインＬＰＦ４０のゲート数を増やさずに確実に低減できる。
【００４１】
なお、本変形例においては、プリＬＰＦ２６の入力側に切替えスイッチ４４を配置し、プリＬＰＦ２６の入力側でＳ１データをＳ２データに入れ替えてからプリＬＰＦ２６でのフィルタリング処理を経てメインＬＰＦ４０にＳ１，Ｓ２データとして供給するとしたが、プリＬＰＦ２６の出力側に切替えスイッチ４４を配置し、フィルタリング処理が行われ、図３の遅延回路３７を経たＳ１データを、同様にフィルタリング処理が行われた後のＳ２データに入れ替えてメインＬＰＦ４０に供給するようにしても、同様の効果が得られる。
【００４２】
図６は、本発明に係るクロマＬＰＦの第２実施形態を示すブロック図であり、図中、図３と同等部分には同一符号を付して示してある。この第２実施形態においては、メインＬＰＦ４０の入力側においてデータの置換を行うようにした第１実施形態に対し、メインＬＰＦ４０の出力側においてもデータの置換を行う構成となっている。
【００４３】
図６において、メインＬＰＦ４０の出力データは、切替えスイッチ５５，５６の各一方の入力になる。切替えスイッチ５６の出力は、切替えスイッチ５５の他方の入力になるとともに、マスタークロックＭＣＫの２クロック分の遅延時間を持つ遅延回路５５を経て切替えスイッチ５６の他方の入力となる。切替えスイッチ５６は、マスタークロックＭＣＫを４分周する分周回路５８の分周パルスによって切替え制御される。一方、切替えスイッチ５５は、メインＬＰＦ４０の遅延時間に相当する遅延時間を持つ遅延回路５９を経由して供給される先述した補正パルスによって切替え制御される。
【００４４】
ここで、メインＬＰＦ４０の出力データは、Ｓ１データおよびＳ２データが多重化されたデータ、即ちＳ１Ｒ／Ｓ１Ｂ／Ｓ２Ｒ／Ｓ２Ｂとして切替えスイッチ５５の一方の入力になるとともに、切替えスイッチ５６および遅延回路５７の作用により、多重化データＳ１Ｒ／Ｓ１Ｂ／Ｓ２Ｒ／Ｓ２ＢのうちのＳ１Ｒ／Ｓ１ＢがＳ２Ｒ／Ｓ２Ｂに入れ替えられ、多重化データＳ１Ｒ／Ｓ１Ｂ／Ｓ１Ｒ／Ｓ１Ｂとして切替えスイッチ５５の他方の入力になる。
【００４５】
すなわち、切替えスイッチ５６が多重化データＳ１Ｒ／Ｓ１Ｂ／Ｓ２Ｒ／Ｓ２Ｂのうちの前半の２つのデータＳ１Ｒ／Ｓ１Ｂを選択し、しかる後分周回路５８からの分周パルス（２データ期間に相当）に応答して遅延回路５７の出力データを選択する。このときの遅延回路５７の出力データは２ＭＣＫ分遅延されたデータＳ１Ｒ／Ｓ１Ｂであることから、この前半の２つのデータＳ１Ｒ／Ｓ１Ｂが後半の２つのデータＳ２Ｒ／Ｓ２Ｂに入れ替えられるのである。
【００４６】
そして、ハイコントラスト時には、ＯＲゲート４１から検波信号幅調整回路４２、検波信号位相調整回路４３および遅延回路５９を経由して補正パルスが与えられることにより、切替えスイッチ５５がメインＬＰＦ４０の出力データＳ１Ｒ／Ｓ１Ｂ／Ｓ２Ｒ／Ｓ２Ｂに代えて切替えスイッチ５６から供給される多重化データＳ１Ｒ／Ｓ１Ｂ／Ｓ１Ｒ／Ｓ１Ｂを選択し、クロマＬＰＦ７１の最終的なデータとして出力する。
【００４７】
ところで、メインＬＰＦ４０の入力側においてＳ１データをＳ２データと入れ替えた場合には、メインＬＰＦ４０でフィルタリング処理する前にはＳ１，Ｓ２データの値が同じであるが、メインＬＰＦ４０でフィルタリング処理した後では補正パルス以外の箇所のデータも加重されるため、厳密には、Ｓ１，Ｓ２データの値が同じにはならない。
【００４８】
ところが、本実施形態においては、上述したように、ハイコントラスト時に、メインＬＰＦ４０の入力側においてＳ１データをＳ２データと入れ替えるとともに、メインＬＰＦ４０の出力側においてもＳ１データをＳ２データに入れ替えるようにし、メインＬＰＦ４０の入力側で偽色の幅とレベルを低減し、なおかつメインＬＰＦ４０の出力側で補正パルス分の偽色対策を行っているので、その期間で発生する色を完全に消すことができる。
【００４９】
なお、第１実施形態では、メインＬＰＦ４０の入力側のみでデータの置換を行い、第２実施形態では、メインＬＰＦ４０の入力側および出力側の双方でデータの置換を行う構成としたが、メインＬＰＦ４０の出力側のみでデータの置換を行うようにしても、それ相応の効果を得ることができる。
【００５０】
また、上記各実施形態においては、Ｓ１データをＳ２データに入れ替える構成の場合について説明したが、Ｓ２データをＳ１データに入れ替えるようにしても良いことは勿論である。すなわち、Ｓ２データをＳ１データに入れ替えることにより、メインＬＰＦ４０にはＳ２データがＳ１，Ｓ２データとして入力されることになり、メインＬＰＦ４０の２入力間のレベル差がなくなるため、上記各実施形態の場合と同様の作用効果を得ることができる。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ハイコントラスト時に、プリフィルタを経たＳ１信号をＳ２信号に（又は、Ｓ２信号をＳ１信号に）置換してＳ１，Ｓ２信号として同じ色信号をメインフィルタに供給することで、置換後のＳ１，Ｓ２信号が共にＳ１信号（又は、Ｓ２信号）となって同じレベルとなるため、原理上発生するハイコントラスト時の偽色のレベルを、メインフィルタのゲート数を増やすことなく、確実に低減できる。これにより、例えば、プリント倶楽部による撮像や、一面ガラス張りのオフィスでの撮像の場合において発生し易い偽色を確実に抑圧でき、良好な撮像画を提供できることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るデジタルカメラシステムの構成の一例を示すブロック図である。
【図２】コントラスト検波回路の構成の一例を示すブロック図である。
【図３】本発明の係るクロマＬＰＦの第１実施形態を示すブロック図である。
【図４】第１実施形態の動作説明のためのタイミングチャートである。
【図５】第１実施形態の変形例を示すブロック図である。
【図６】本発明の係るクロマＬＰＦの第２実施形態を示すブロック図である。
【図７】補色市松色フィルタの色コーディングを示す図である。
【図８】従来例を示すブロック図である。
【図９】従来例の動作説明のための図である。
【図１０】従来例の課題を説明するための図である。
【符号の説明】
１…ＣＣＤ撮像素子、５…コントラスト検波回路、６…Ｙ信号処理回路、７…Ｃ信号処理回路、１１，１２…１Ｈディレイライン、１５…水平方向レベル差検波回路、２２…垂直方向レベル差検波回路、２５…マルチプレクサ、２６…プリＬＰＦ、４０…メインＬＰＦ、４２…検波信号幅調整回路、４３…検波信号位相調整回路、７１…クロマＬＰＦ

Claims (13)

1. 色配列が水平２繰返しの色フィルタを有し、この色配列に基づく第１，第２の色信号を点順次で交互に出力する固体撮像素子の信号処理回路において、前記第１，第２の色信号の空間位相を合わせるプリフィルタと、前記プリフィルタを経た前記第１，第２の色信号からクロマ信号の２つの色差信号を得て当該２つの色差信号を演算するメインフィルタとからなる偽色抑圧回路であって、
   前記固体撮像素子の出力信号に基づいて前記固体撮像素子への入射光のコントラストが所定レベル以上であることを検出するコントラスト検波手段と、
   前記コントラスト検波手段から検波信号が与えられたときに、前記プリフィルタを経た前記第１，第２の色信号の一方の色信号を他方の色信号に置換して当該第１，第２の色信号として同じ色信号を前記メインフィルタに供給する第１の置換手段と
   を有することを特徴とする偽色抑圧回路。
2. 前記コントラスト検波手段から検波信号が与えられたときに、前記メインフィルタから出力されるクロマ信号に含まれる前記第１，第２の色信号の一方の色信号を他方の色信号に置換して当該第１，第２の色信号として同じ色信号を出力する第２の置換手段
   を有することを特徴とする請求項１記載の偽色抑圧回路。
3. 前記コントラスト検波手段から検波信号が与えられたときに、前記プリフィルタに対して前記第１，第２の色信号の一方の色信号をバイパスさせるバイパス手段
   を有することを特徴とする請求項１記載の偽色抑圧回路。
4. 前記コントラスト検波手段から供給される検波信号の幅を調整して前記第１の置換手段に与える検波信号幅調整回路を
   有することを特徴とする請求項１記載の偽色抑圧回路。
5. 前記コントラスト検波手段から供給される検波信号の位相を調整して前記第１の置換手段に与える検波信号位相調整回路
   を有することを特徴とする請求項１記載の偽色抑圧回路。
6. 前記コントラスト検波手段は、前記固体撮像素子の出力信号の水平方向における同じ種類の信号間でのレベル差が所定のレベル以上であることを検出する水平方向レベル差検波回路と、前記固体撮像素子の出力信号の垂直方向における同じ種類の信号間でのレベル差が所定のレベル以上であることを検出する垂直方向レベル差検波回路の少なくとも一方からなる
   ことを特徴とする請求項１記載の偽色抑圧回路。
7. 色配列が水平２繰返しの色フィルタを有し、この色配列に基づく第１，第２の色信号を点順次で交互に出力する固体撮像素子の信号処理回路において、前段のプリフィルタで前記第１，第２の色信号の空間位相を合わせ、しかる後後段のメインフィルタで前記プリフィルタを経た前記第１，第２の色信号からクロマ信号の２つの色差信号を得て当該２つの色差信号を演算する偽色抑圧方法であって、
   前記固体撮像素子への入射光のコントラストが所定レベル以上であるときに、前記プリフィルタを経た前記第１，第２の色信号の一方の色信号を他方の色信号に置換して当該第１，第２の色信号として同じ色信号を前記メインフィルタに供給する
   ことを特徴とする偽色抑圧方法。
8. 前記コントラスト検波手段から検波信号が与えられたときに、前記メインフィルタから出力されるクロマ信号に含まれる前記第１，第２の色信号の一方の色信号を他方の色信号に置換して当該第１，第２の色信号として同じ色信号を出力する
   ことを特徴とする請求項７記載の偽色抑圧方法。
9. 前記固体撮像素子への入射光のコントラストが所定レベル以上であるときに、前記プリフィルタに対して前記第１，第２の色信号の一方の色信号をバイパスさせる
   ことを特徴とする請求項７記載の偽色抑圧方法。
10. 色配列が水平２繰返しの色フィルタを有し、この色配列に基づく第１，第２の色信号を点順次で交互に出力する固体撮像素子と、
    前記固体撮像素子の撮像面上に被写体からの入射光を結像させる光学系と、
    前記第１，第２の色信号の空間位相を合わせるプリフィルタと、前記プリフィルタを経た前記第１，第２の色信号からクロマ信号の２つの色差信号を得て当該２つの色差信号を演算するメインフィルタとからなる偽色抑圧回路を有する信号処理回路とを具備し、
    前記偽色抑圧回路は、
    前記固体撮像素子の出力信号に基づいて前記固体撮像素子への入射光のコントラストが所定レベル以上であることを検出するコントラスト検波手段と、
    前記コントラスト検波手段から検波信号が与えられたときに、前記プリフィルタを経た前記第１，第２の色信号の一方の色信号を他方の色信号に置換して当該第１，第２の色信号として同じ色信号を前記メインフィルタに供給する第１の置換手段とを有する
    ことを特徴とするカメラシステム。
11. 前記偽色抑圧回路は、前記コントラスト検波手段から検波信号が与えられたときに、前記メインフィルタから出力されるクロマ信号に含まれる前記第１，第２の色信号の一方の色信号を他方の色信号に置換して当該第１，第２の色信号として同じ色信号を出力する第２の置換手段を有する
    ことを特徴とする請求項１０記載のカメラシステム。
12. 前記偽色抑圧回路は、前記コントラスト検波手段から検波信号が与えられたときに、前記プリフィルタに対して前記第１，第２の色信号の一方の色信号をバイパスさせるバイパス手段を有する
    ことを特徴とする請求項１０記載のカメラシステム。
13. 前記コントラスト検波手段は、前記固体撮像素子の出力信号の水平方向における同じ種類の信号間でのレベル差が所定のレベル以上であることを検出する水平方向レベル差検波回路と、前記固体撮像素子の出力信号の垂直方向における同じ種類の信号間でのレベル差が所定のレベル以上であることを検出する垂直方向レベル差検波回路の少なくとも一方からなる
    ことを特徴とする請求項１０記載のカメラシステム。

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