JPH0474916B2 - - Google Patents

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JPH0474916B2
JPH0474916B2 JP57079632A JP7963282A JPH0474916B2 JP H0474916 B2 JPH0474916 B2 JP H0474916B2 JP 57079632 A JP57079632 A JP 57079632A JP 7963282 A JP7963282 A JP 7963282A JP H0474916 B2 JPH0474916 B2 JP H0474916B2
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signal
output
imaging
image sensor
color
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JP57079632A
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/11Scanning of colour motion picture films, e.g. for telecine

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Color Television Image Signal Generators (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、例えばCCDを撮像素子として用
いたスチル画撮像装置に関する。
従来のCCDを用いたカラーカメラは、第1図
に示すように、緑G及び赤Rの絵素が水平方向に
交互に位置するラインL1及びL2と、青B及び緑
Gの絵素が水平方向に交互に位置するラインL3
及びL4とを構成単位とする撮像面を有し、偶数
フイールドにおいて、ラインL1及びL3の各絵素
と対応する撮像出力が取り出され、奇数フイール
ドにおいて、ラインL2及びL4の各絵素と対応す
る撮像出力が取り出される。ひとつの色に関する
絵素の配列ピツチを2PXとすると、第2図Aに示
すように、1/2PX例えば3.58MHzに0点を有する周 波数特性1の光学的ローパスフイルタが撮像面の
前面に配されていた。この光学的ローパスフイル
タにより、第2図Aにおいて破線2で示すよう
に、サンプリングサイドバンドが色信号帯域内に
折り返して混入することが防止されていた。
例えば、第2図B及び同図Cにおいて1′で示
すように、光学的ローパスフイルタの通過帯域が
広すぎて、1/2PXより高い周波数成分の撮像光を も通過させたとすると、第2図Bにおいて破線2
Rで示すスペクトルのサンプリングサイドバンド
が赤の成分に関して発生し、また、第2図Cにお
いて破線2Gで示すスペクトルのサンプリングサ
イドバンドが緑の成分に関して発生する。ライン
L1及びL2では、赤と緑とでサンプリング位相が
180°異なつているために、両者のサンプリングサ
イドバンドの位相も180°異なつたものとなる。
したがつて、色差信号(R−G)を形成した場
合、第2図Dにおいて破線2RGのスペクトルで
示すように、減算処理を行なつたときのサンプリ
ングサイドバンドが加算されることになり、同図
において斜線で示すように、色信号帯域BW内に
折り返す成分が発生し、クロスカラー状の偽信号
が生じる。ラインL3及びL4の場合も、上述と同
様に1/2PXに0点を有する光学的ローパスフイル タを設けないと、偽信号が生じる。
しかしながら、このような光学的ローパスフイ
ルタによつて、撮像光の高域成分が除去され、水
平方向の解像度が劣下する問題点があつた。
この発明は、この従来の撮像装置の欠点を除去
するようにしたものである。この発明では、水平
方向でなく、垂直方向の光学的ローパスフイルタ
を設けるようにしたものである。この光学的ロー
パスフイルタは、色配列のピツチを2Pyとする
と、1/2Pyに0点を有する周波数特性を有するも のである。撮像面は、一般に、縦・横の大きさの
比が3:4とされており、Px>Pyとなる。した
がつて、1/2PX=3.58MHzとすると、1/2Py≒6MHz となり、垂直方向の解像度は殆ど劣下しない。
以下、この発明の一実施例について説明する
と、この例では、撮像素子として例えば1個のチ
ツプのCCDを用いており、その色配列パターン
は、基本的に第3図に示すものとされている。各
絵素に対して付されたサフイツクスijは、i行j
行を表わしている。
信号の読出しは、奇数フイールドにおいて、第
4図Aに示すように0行の絵素(R00,G01
R02、……)、2行の絵素(R20,G21,R22、…
…)と順次行なわれ、偶数フイールドにおいて、
第4図Bに示すように、1行の絵素(G10,B11
G12、……)、3行の絵素G30,B31,G32……と順
次行なわれる。この撮像画の垂直方向の色配列の
ピツチが2Pyとされている。この第3図に示す色
配列において、同一列における信号の差をとるこ
とで色差信号が形成される。
この発明の一実施例の信号処理回路の構成を示
す第5図において、3が上述の色配列のパターン
を有するCCDを示し、その前面に光学的ローパ
スフイルタ4が配されている。また、5がレン
ズ、6がシヤツターを示している。被写体を撮像
するときは、シヤツター6を閉じてからCCD3
の読出しを行なうようにされる。
CCD3の読出し出力は、図示せずも、A/D
コンバータによつてデイジタル化されてフレーム
メモリー7に書き込まれる。このフレームメモリ
ー7に1枚のスチル画の撮像信号が書き込まれ
る。このフレームメモリー7の読出し出力がレジ
スタ8,9,10に取り込まれる。このレジスタ
8,9,10の夫々は、1ライン分の撮像信号を
貯えることができるものである。
フレームメモリー7から読出される撮像信号
は、撮像画の空間的に隣接する3個のラインのも
のである。偶数フイールドの例えば2行の撮像信
号がレジスタ8から取り出される時には、レジス
タ9から1H(1水平区間)前の0行の撮像信号が
取り出され、レジスタ10から1フイールド前の
1行の撮像信号が取り出される。第5図中で記入
されている信号の絵素は、レジスタ8から2行の
0列R20及び1列G21の絵素が出力されるタイミ
ングにおけるものを示している。
また、奇数フイールドでは、上述の偶数フイー
ルドにおける信号選択に対して1Hずらされた信
号選択がなされる。つまり、レジスタ8から3行
の撮像信号が取り出される時には、レジスタ9か
ら1行の撮像信号が取り出され、レジスタ10か
ら2行の撮像信号が取り出される。
レジスタ8及び9の出力が加算器11に供給さ
れ、その出力が1/2の乗算器12に供給される。
この加算器11及び乗算器12は、平均値補間回
路を構成し、この補間出力とレジスタ10の出力
とがデマルチプレクサ13に供給される。
偶数フイールドの2行の撮像信号がレジスタ8
から取り出される時のデマルチプレクサ13の出
力は、第6図に示すものとなる。デマルチプレク
サ13の出力H3,Grは、第6図Aに示すように、
レジスタ10の出力のうちのr列(0列、2列、
4列……)の緑成分G10,G12……であり、これ
が加算器14に供給される。また、デマルチプレ
クサ13の出力H3,Gbは、第6図Bに示すよう
にb列(1列、3列、5列…)の補間出力
(G01+G21/2)…である。したがつて、加算器1 4の出力G0は、第6図Eに示すように、上述の
緑成分が合成されたものとなり、更に、水平方向
の色配列ピツチ2Pxとするときに、PX/2の遅延回 路15を介されることにより、第6図Fに示す緑
成分G1が得られる。
また、デマルチプレクサ13から第6図Cに示
すように、赤成分の補間出力H3・Rが現れ、減
算器16に供給され、H3・Grが減算される。し
たがつて、この減算器16の出力H3(R−Gr)
は、第6図Gに示すものとなり、加算器17に供
給される。この加算器17には、減算器16の出
力が遅延回路18によつてPx遅延されたものが
供給され、加算器17から、第6図Iに示すよう
に、前値ホールドされた一方の色差信号CR0が得
られる。
更に、デマルチプレクサ13から第6図Dに示
すように、レジスタ10の出力のうちの青成分
H3・B(B11,B13……)が現れ、これが減算器1
9に供給される。減算器19には、デマルチプレ
クサ13の出力H3・Gb(第6図B)が供給され、
したがつて減算器19から第6図Hに示すH3(B
−Gb)が発生する。加算器20とPxの遅延量の
遅延回路21とによつて前値ホールドがなされ、
第6図Jに示すような他方の色差信号CB0が形成
される。
この色差信号CR0及びCB0の夫々がローパスフ
イルタ22,23に供給され、1.5MHzの帯域に
制限された色差信号CR及びCBがマトリクス回路
24に供給される。これと共に、色差信号CR0
びCB0の夫々が乗算器25及び26に供給され、
0.30及び0.11の係数を夫々乗じられて加算器27
に供給され、遅延回路15からの信号G1(第6図
F)と加算される。この加算器27の出力に第6
図Kに示す輝度信号Y0が得られ、ローパスフイ
ルタ22,23による遅延を補償するための遅延
回路28を介されることで輝度信号Yが出力端子
29に取り出されると共に、マトリクス回路24
に供給される。このマトリクス回路24により、
(R−Y)及び(B−Y)の色差信号が形成され、
順次化回路30によつて1個のチヤンネルに変換
されて出力端子31に取り出される。
図示せずも、出力端子29及び31には、キヤ
リア周波数が異なるFM変調回路が接続され、輝
度信号及び順次化されて色差信号の夫々がFM変
調され、更に、両者が混合され、記録アンプを介
して磁気ヘツドに供給される。この磁気ヘツドに
よつて回転している磁気シートに対して上述の1
フレーム分のカラー撮像出力が記録される。
また、奇数フイールドにおいて、レジスタ8か
ら3行の撮像信号が取り出され、レジスタ9から
1行の撮像信号が取り出され、レジスタ10から
2行の撮像信号が取り出される場合には、第7図
のタイムチヤートに示されるように、信号合成処
理がなされる。
第6図と同様に、0列、1列、2列の各タイミ
ングにおける信号が第7図に示されている。第7
図A〜第7図Kの夫々が、第6図A〜第6図Kと
対応しているものであつて、その信号合成処理は
前述と同様である。
以上述べた信号合成は、次式で表わされるもの
である。
CR=H1(u)・H2(u)・H3(v)(R−Gr) CB=H1(u)・H2(u)・H3(v)(B−Gb) Y=H3(v){G1+0.30H2(u)(R−Gr)+0.11・
H2(u)(B−Gb)} ここで、H1(u)は、ローパスフイルタ22,2
3の伝達関数である。また、H2(u)は、水平方向
の前置ホールド、H3(v)は、垂直方向の平均値
補間を示す伝達関数であり、次式で表わされる。
H2(u)=1+Z-1 H3(v)=1+1/2(W-1+W) 但し Z-1=exp(−juPx) W-1=exp(−juPy) 上述のこの発明の一実施例において、垂直方向
(列方向)を横軸ととると、0行、1行、2行…
…のタイミングで第8図に示すような撮像信号が
得られる。この第8図は、偶数フイールドの2行
の絵素から取り出された撮像信号がレジスタ8か
ら現れるときのものである。一方、奇数フイール
ドの3行の絵素から取り出された撮像信号がレジ
スタ8から現れるときの1行、2行、3行……の
タイミングの撮像信号は、第9図に示すものとな
る。この第8図及び第9図の夫々に示す4個の信
号は、デマルチプレクサ13から出力されるもの
である。
第10図は、この発明の他の実施例の要部を示
すもので、乗算器12からの出力とレジスタ10
の出力でPxに相当する遅延量を有する遅延回路
32を介された信号とが減算器33に供給され
る。この減算器33の出力は、0えばG10−1/2 (G01+G21)となり、垂直方向の高域成分が取り
出される。遅延回路32による前値ホールドの他
に平均値補間を行なうようにしても良い。そして
この高域成分が加算器27に供給され、輝度信号
成分に対して重畳されることで、高域強調が行な
われる。他の構成は、前述の一実施例と同様であ
る。
なお、第11図に示すように、レジスタ8に対
して奇数フイールドの3行の撮像信号(G30
B31……)が取り込まれ、レジスタ9にその1フ
イールド前の2行の撮像信号(R20,G21……)
が取り込まれ、レジスタ10にこの1H前の0行
の撮像信号(R00,G01……)が取り込まれるよ
うにしても良い。
上述のこの発明の一実施例において、光学的ロ
ーパスフイルタ4は、第12図に示すように、
1/2Pyに0点を有する周波数特性のものである。
このローパスフイルタ4によつて第12図Bにお
いて34で示すスペクトル(実線で示す)の撮像
信号例えば赤色成分及び緑色成分が生じる。ま
た、この2個の色信号間でサンプリング位相が反
転しているために、第12図Bにおいて、破線3
5R及び35Gで示すスペクトルを有する逆相の
サンプリングサイドバンドが生じる。
そして、減算処理によつて第12図cにおいて
実線36RGで示すスペクトルを有するサンプリ
ングサイドバンドが生じる。第12図は、簡単の
ため(R=G)としている。更に、第12図Dに
示すような特性のローパスフイルタを介されるこ
とによつて、第12図Eに示すように、色信号帯
域BW内には、色のサンプリング偽信号が現れ
る。しかし、これは、充分にレベルが抑えられて
いるために、障害とならない。
以上述べたように、この発明に依れば、従来の
カラー撮像装置のように、水平方向の光学的ロー
パスフイルタを設けずに、垂直ほうこうの光学的
ローパスフイルタを設けているので、水平方向の
解像度の劣下が生じない。これは、水平方向にお
いて色信号の減算をせず、垂直方向においてこの
減算を行なうからである。そして、撮像画では、
(Px>Py)の関係なので、(1/2PY)の周波数がか なり高くなり、垂直方向の解像度の劣下は、殆ど
問題とならない。
なお、上述のこの発明の一実施例と異なり、各
色成分毎にCCDのチツプが異なる3チツプ或い
は2個の色成分がひとつのCCDチツプから取り
出される2チツプの撮像面を用いるようにしても
良い。また、CCD以外の撮像素子を使用するこ
ともできる。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は従来のカラー撮像装置の一
例の説明に用いる略線図及び周波数スペクトラ
ム、第3図及び第4図はこの発明の一実施例の撮
像画及び信号読出しの説明に用いる略線図、第5
図はこの発明の一実施例の構成を示すブロツク
図、第6図及び第7図はこの発明の一実施例にお
ける信号処理の説明に用いるタイムチヤート、第
8図及び第9図はこの発明の一実施例における垂
直方向の信号発生を説明するためのタイムチヤー
ト、第10図はこの発明の他の実施例の一部を示
すブロツク図、第11図はこの発明の更に他の実
施例の一部を示すブロツク図、第12図はこの発
明の説明に用いる周波数スペクトラムである。 3……CCD、4……光学的ローパスフイルタ、
7……フレームメモリー、8,9,10……レジ
スタ、13……デマルチプレクサ、22,23…
…ローパスフイルタ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 垂直走査方向のピツチがPyとなるように形
    成された各絵素を、垂直走査方向に交互に異なる
    色の光を受光するように配列してなる撮像素子
    と、 1/2Pyに0点を有する周波数特性を有し、上記
    撮像素子の前面に配置されて上記撮像素子に入射
    する光の高周波成分を除去する光学的ローパスフ
    イルタと、 上記撮像素子から出力された撮像信号を記憶
    し、垂直走査方向に並んだ互いに異なる色の光を
    受光する絵素より出力された撮像信号を同時化し
    て出力する記憶手段と、 この記憶手段によつて同時化された上記互いに
    異なる色の光を受光する絵素より出力された撮像
    信号の差信号として、色差信号を合成する信号処
    理回路とを備えたことを特徴とするスチル画撮像
    装置。
JP57079632A 1982-05-12 1982-05-12 スチル画撮像装置 Granted JPS58196791A (ja)

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JPS58196791A JPS58196791A (ja) 1983-11-16
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Families Citing this family (2)

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US4663661A (en) * 1985-05-23 1987-05-05 Eastman Kodak Company Single sensor color video camera with blurring filter
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