JPH03190476A - 撮像装置 - Google Patents

撮像装置

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JPH03190476A
JPH03190476A JP1332043A JP33204389A JPH03190476A JP H03190476 A JPH03190476 A JP H03190476A JP 1332043 A JP1332043 A JP 1332043A JP 33204389 A JP33204389 A JP 33204389A JP H03190476 A JPH03190476 A JP H03190476A
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signal
video signal
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amplitude
correction
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JP1332043A
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Akira Togashi
明 富樫
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  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はテレビジョン関連機器に関し、特に固体撮像素
子を用いたビデオカメラ等の撮像装置に関する。
〔従来の技術〕
現在、単板カラ一方式のCODエリアイメージセンサは
主にフィールド読出しが用いられている。
これは第5図に示すように各ホトダイオードに1対1に
対応するa、b、c、dのカラーフィルタを用い、第1
フイールドにおいては2n−1ラインのホトダイオード
と2nラインのホトダイオード、あるいは2n+1ライ
ンと2n+2ラインのホトダイオード、というように2
つのホトダイオードを加算して読出し、第2フイールド
では2nラインと2n+1ライン、あるいは2n+2ラ
インと2n+3ライン、というように、第1フイールド
で読み出したラインペアを変えることによりインターレ
ース走査を実現している。
また色信号は第5図に示すようにa、bのフィルタは同
位相、c、dのフィルタはラインごとに逆位相に配列す
ることにより、例えば第1フイールドの2n−1,2n
ラインの加算ではa+Cとb+dの信号が、2n+1.
2n+2ラインの加算ではa+dとb+cの信号が得ら
れ、これらカラーフィルタを適当に選ぶことにより線順
次にカラー信号を得ることができる。
具体的には第6図に示すようにaをグリーン(以下G)
、bをマゼンタ(以下Mg)、cをイエロー(以下Ye
)、dをシアン(以下Cy)とすると(但しレッドなR
,ブルーをBとする)、a 十c=G+Ye=G+ (
G+R)=2G十Rb+d=Mg+cy= (R+E)
+ (G+B)=G十R+2B ゆえにa+cの信号とb+dの信号の差信号は(2G十
R)−(G+R+2B)=G−2B〜Y−B==(B−
Y) 同様にa十d、b+cの差信号は (G+ (G十B))−((R+B)+ (G十R))
=G−2R−Y−R=−(R−Y) となり、線順次に色差信号が得られる。なおここでG−
2B、G−2RをY−B、Y−Rへの近似としているの
はフィルタの分光バランスをこの近似が成立するように
とっているためである。
輝度信号については第1フイールド、あるいは第2フイ
ールドで読出される各ラインはa、b。
c、dの組合せが同一である(例えば第6図の例では各
列とも輝度信号Y=G+Mg十Ye+Cyとなる。)た
め、輝度相関のあるライン間においては特にライン間レ
ベルの差は生じない。ただこの方式では2画素を加算し
て読出すため、垂直方向の解像度が落ちる(例えばNT
SCの場合350TV本程度)ことは避けられない。し
かし最近EDTVなど高解像度化が進むにつれ垂直解像
度改善に対する要求が強まりつつあり、これに対応する
ため各水平ラインの信号を単一画素列で構成する方法が
見直されている。これは第7図に示すように第1フイー
ルドでは2n、2n+2.2n+4・・・の偶数ライン
を読出し、第2フイールドでは2n−1,2n+1.2
n+3・・・の奇数ラインを読出すことにより垂直解像
度を上げる(例えばNTSCの場合400〜450TV
本程度)ことができる。だがこの場合、例えば第1フイ
ールドで2nラインと2n+2ラインで比較すると、前
のフィールド読出しで見たように線順次に異なる2つの
色信号を得ようとすれば色フィルタを第7図のe、fと
り、iのように線順次に変えなければならないことは明
らかである。
例えば第8図のようにeをMg’、fをG′hをYe’
、iをCy′とじてMg’=R+B。
Ye’ = (+G十R)、Cy’ = (+G+B)
とすれば e+f=Mg’ 十G’ = (R十B) 十GR十B
+G〜Y(輝度信号) h+1=Ye’ 十Cy’ = (+G十R)+ (−
)G+B)=R十B+G−y <輝度信号)となり、2
つのライン間の輝度分光感度は数式上で一致させること
ができる。
〔発明が解決しようとする課題〕
上述した従来の垂直解像度を改善した撮像装置では2n
ラインで得られる輝度信号はe、fのフィルタを通過し
た光なのに対し2n+2ラインで得られる輝度信号はh
21のフィルタを通過しているため、それぞれのライン
の分光感度を完全に一致させることは困難である。ゆえ
にライン間での分光感度差により、輝度信号にライン間
でレベル差が生じ、またこのレベル差は一様に生じるの
ではなく入力される光の波長依存性があるため、例えば
被写体の色によってその大きさが異なるという欠点があ
る。例えば第7図のe+f及びh十iラインの分光感度
特性が第9図のようであるとすれば、p点近傍の波長の
光が入射した場合には2つのラインはほぼ同一感度のた
めレベル差は発生しないがq点近傍の波長の光が入射し
た場合にはe+fラインの方が感度が高いためh+iラ
インとの間にレベル差が生じることは明らかである。
〔課題を解決するための手段〕
上述した映像信号の奇数・偶数ライン間のレベル差を補
正するため、本発明の撮像装置は入力された映像信号を
1水平走査期間の整数倍遅延させる手段と、これより得
られる少なくとも1つ以上の遅延映像信号と前記入力映
像信号のうちいずれか1つの映像信号を基準映像信号と
して、前記基準映像信号と1水平走査期間前後する映像
信号のうち一方あるいは両信号の加算平均信号から前記
基準映像信号を減算することによって水平走査線間の信
号レベル差を検出し、利得調整する手段と、これによっ
て得られる補正信号の振幅を前記基準映像信号またはこ
の信号と1水平走査期間前後する信号のうちのいずれか
一方あるいは両信号の加算平均信号の大きさによって制
限する手段と、この制限された補正信号を前記基準映像
信号に加算する手段とを有する。
〔実施例〕
第1図は本発明の第1の実施例を示すブロック図、第2
図(a)〜(f)は第1の実施例の動作説明を行うため
のタイミングチャートである。
この実施例は、入力された映像信号を1水平走査期間遅
延させるIHデイレーライン2と、これより得られる遅
延映像信号から入力映像信号(基準映像信号)を減算す
ることによって水平走査線間の信号レベル差を検出し利
得調整する差動増幅器3と、これによって得られる補正
信号の振幅を前記基準映像信号の大きさによって制限す
るリミッタ4と、この制限された補正信号を前記基準映
像信号に加算する加算器5とを有するというものである
なお、フィルタ配列及び走査方式は第7図及び第8図を
参照して説明した従来例と同じである。
第2図(a)の波形は1水平走査期間(以下IHと呼ぶ
)ごとにレベル差のある映像信号列であり、これは例え
ば第9図のp近傍の波長の光がセンサに弱く照射されて
いるのがtlの期間、強く照射されているのがt2の期
間に相当する。つまりこの光によるセンサのライン間感
度差が5%あるとすれば、tlの期間で100mVの平
均出力電圧が得られているとすれば5mVのレベル差が
生じ、t2の期間で200mVの平均出力電圧が得られ
ているとすれば10mVのレベル差が発生する。
この信号が本装置に入力されると、まずIHデイレーラ
イン2を通過した第2図(b)に示すような波形の信号
を得る。この信号と入力信号を利得−6dBで減算する
と第2図(c)に示すように入力信号に対するレベル差
補正信号が得られる。しかしこの時、入力信号のライン
間レベル差ではなく、本来の画像情報としてのレベル差
、すなわち映像の輪郭信号に対する補正信号C′も同時
に発生してしまう。C′の成分はこのまま加算すると第
2図Cf)に示すようにこの映像信号の輪郭部のレベル
差を小さくするよう補正が行なわれるため、このままで
は輪郭部のコントラストが弱まり、垂直解像度を著しく
損ねてしまう。そこで差動増幅器3の出力信号に入力映
像信号に比例した振幅制限(以下リミッタと呼ぶ)を行
ない、第2図(d)に示すように補正信号振幅が入力信
号振幅に対しである決められた割合以上にならないよう
に補正信号の処理を行なう。つまり前述のようにIHご
とのライン間レベル差はカラーフィルタのIHごとの分
光感度特性差に起因するものであり、この特性差は基本
的にはフィルタ設計時にできるだけ発生しないよう考慮
されているため、通常は5%程度(ライン間レベル差は
約1%以上になると映像上で認識されてしまう)の値で
あり、これに対して映像の輪郭部におけるレベル差は通
常十分に大きい。そこでIHごとのライン間レベル差が
補正できる限度で振幅制限レベルを設定(例えば7〜8
%の補正信号でリミットするように設定する。)すれば
、これ以下の弱い輪郭部ではコントラストが弱まるが、
これ以上の輪郭部では補正量がリミッタにより制限され
るためコントラストの低下をほぼ防止することができ、
垂直解像度の低下を大幅に軽減することができる。
このようにして垂直解像度低下をほとんど伴うことなく
輝度信号のレベル差をなくすことができる。
第3図は本発明の第2の実施例を示すブロック図、第4
図は第2の実施例の動作説明をするためのタイミングチ
ャートである。
この実施例は入力された映像信号を1水平走査期間遅延
させるIHデイレーライン2a、2bと、これより得ら
れるIHH延映像信号を基準映像信号として、前記基準
映像信号と1水平走査期間前後する映像信号、すなわち
入力映像信号と2H遅遅延映像量の加算平均信号から前
記基準映像信号を減算することによって水平走査線間の
信号レベル差を検出し利得調整する差動増幅器3と、こ
れによって得られる補正信号の振幅を前記基準映像信号
の大きさによって制限するリミッタと、この制限された
補正信号を前記基準映像信号に加算する加算器5bとを
有している。
本実施例ではIHデイレーラインを2本用い、入力映像
信号と2H遅延した信号を加算平均した信号(第4図(
d))を作り、IH遅延した映像信号(第4図(b))
を基準映像信号として差をとることにより補正信号(第
4図(e))を作る。そしてこれを基準映像信号のレベ
ルに応じたリミッタをかけることにより補正量を制限し
た補正信号(第4図(「乃を得る。この信号を基準映像
信号と加算すればライン間レベル差が補正された信号(
第4図(g))となり、基準映像信号及び補正信号の取
り出し方法は異なるが、他は第1の実施例と同様の方法
で補正を行なうことができる。
この第2の実施例では、第2図(e)と第4図(g)と
を比較すると明らかなように補正誤差信号が輪郭部の前
後に発生するため第1の実施例よりも誤差発生範囲が広
がっているが、補正なしの場合に比べればレベル差改善
は著しいものがある。
又、通常の撮像装置には両エツジの垂直輪郭部補正回路
が使用されているがそこに用いられているデイレーライ
ン及び差動増幅器を本実施例と共用できるため、回路規
模が比較的小さくて済む。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明は、水平ライン信号を単一画
素列から取り出す構成の撮像装置において、奇・偶数水
平ライン信号間のレベル差を検出したレベル差補正信号
映像信号レベルに比例した振幅制御を施すことによって
ライン間レベル差のみを補正し、通常の輪郭部コントラ
ストの低下を最小限におさえつつ水平ライン間レベル差
をなくし高画質化を達成できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の実施例を示すブロック図、第2
図(a)〜(「)は第2の実施例の動作説明を行うため
のタイミングチャート、第3図は第2の実施例を示すブ
ロック図、第4図(a)〜(g)は第2の実施例の動作
説明を行うためのタイミングチャート、第5図、第6図
はフィールド読出し撮像装置のカラーフィルタ配列を示
す図、第7図。 第8図は単一画素列読出し撮像装置のカラーフィルタ配
列を示す図、第9図は第7図の撮像装置の輝度分光感度
を示す図である。 1・・・・・・映像信号入力端子、2 r 2 a p
 2 b・・・・・・IHデイレーライン、3・・・・
・・差動増幅器、4・・・・・・リミッタ、5.5a、
5b・・・・・・加算器、6・・・・・・映像信号出力
端子。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 入力された映像信号を1水平走査期間の整数倍遅延させ
    る手段と、これより得られる少なくとも1つ以上の遅延
    映像信号と前記入力映像信号のうちいずれか1つの映像
    信号を基準映像信号として、前記基準映像信号と1水平
    走査期間前後する映像信号のうち一方あるいは両信号の
    加算平均信号から前記基準映像信号を減算することによ
    って水平走査線間の信号レベル差を検出し利得調整する
    手段と、これによって得られる補正信号の振幅を前記基
    準映像信号またはこの信号と1水平走査期間前後する信
    号のうちのいずれか一方あるいは両信号の加算平均信号
    の大きさによって制限する手段と、この制限された補正
    信号を前記基準映像信号に加算する手段とを有すること
    を特徴とする撮像装置。
JP1332043A 1989-12-20 1989-12-20 撮像装置 Expired - Lifetime JP2890574B2 (ja)

Priority Applications (1)

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JP1332043A JP2890574B2 (ja) 1989-12-20 1989-12-20 撮像装置

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JPH03190476A true JPH03190476A (ja) 1991-08-20
JP2890574B2 JP2890574B2 (ja) 1999-05-17

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ID=18250501

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5398060A (en) * 1992-01-31 1995-03-14 Panasonic Technologies, Inc. Multiplexed noise suppression signal recovery for multiphase readout of charge device arrays

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5398060A (en) * 1992-01-31 1995-03-14 Panasonic Technologies, Inc. Multiplexed noise suppression signal recovery for multiphase readout of charge device arrays

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JP2890574B2 (ja) 1999-05-17

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