JPH077733A - カラー撮像方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 比較的コストが安価でありながら、垂直方向
の色の解像度が高いカラー撮像方式を提供する。 【構成】 Ｈ方向及びＶ方向に所定の順序でＹｅ，Ｃ
ｙ，Ｍｇ，Ｇ等の補色あるいは原色のカラーフィルタが
配設されてなり、Ｈ方向およびＶ方向に相互に各隣接す
る４画素に相応する部分毎に対応して順次の色差信号が
合成・導出されるように構成されたＣＣＤ４，５を適用
したカラー撮像方式において、これらＣＣＤ４，５を撮
像光学系の分割光路に係る光像が結像されるように配置
し、かつ、これらの一方のＣＣＤに対する他方のＣＣＤ
の位置のＶ方向への位置ずれ量および／またはＣＣＤ
４，５からの色差信号の導出タイミングを選択すること
により、上記一方のＣＣＤからの色差信号の導出タイミ
ングが他方のＣＣＤからの色差信号の導出タイミングか
ら実効的に１水平走査線相当ずれるようにしたカラー撮
像方式。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カラー撮像方式、より
詳しくは、隣接する４画素毎に対応して順次の色差信号
が合成・導出される撮像素子を適用したカラー撮像方式
に関する。

【０００２】

【従来の技術】カラー撮像方式には、種々のものがあ
り、例えば補色単板撮像方式は、感度や水平解像度は比
較的高いが、２ラインから１ラインを生成する処理方式
であるために、ＹＣともに垂直解像度が低いものとなっ
ている。

【０００３】また、原色縦ストライプ単板撮像方式は、
垂直解像度は高いが、色フィルタの４画素分、あるいは
３画素分から１画素を生成する処理方式であるために、
感度と水平解像度が比較的低い。

【０００４】Ｙ／ＲＢ２板撮像方式は、上記単板撮像方
式に比較して、水平解像度および垂直解像度はともに高
いが、感度が低いものである。

【０００５】３板撮像式は、水平解像度，垂直解像度と
もに高いが、光学系などを小型化するのが難しくコスト
が高くなるとともに、プリズム等で３分光を行うので感
度が低いなどの問題点がある。

【０００６】このような種々の撮像方式の内、補色単板
固体撮像素子を用いた場合について一例として説明す
る。ＣＣＤ等の固体撮像素子の結像面に設けられている
色フィルタ配列は、例えば図９に示すように、イエロー
（Ｙｅ），シアン（Ｃｙ）が順に繰り返す第１のライン
と、マジェンダ（Ｍｇ），グリーン（Ｇ）が順に繰り返
す第２のラインと、上記第１のラインと同様にイエロ
ー，シアンが順に繰り返す第３のラインと、上記第２の
ラインと順序が逆になったグリーン，マジェンダが順に
繰り返す第４のラインとの配列が、以降、同様に順次繰
り返されるようになっている。

【０００７】このような配列の色フィルタを有する撮像
素子を用いた信号処理のうち、ＮＴＳＣ方式の場合を例
にとって、まず色信号の処理について説明する。Ｎフィ
ールドにおいては、角のＹｅ＋Ｍｇがまず撮像素子内で
加算され、その次の画素時間にＣｙ＋Ｇが撮像素子内で
加算される。色信号として処理する場合には、Ｎフィー
ルドのｎラインにおいてこれらを減算して、 （Ｙｅ＋Ｍｇ）−（Ｃｙ＋Ｇ）＝Ｒ＋Ｇ＋Ｂ＋Ｒ−（Ｂ＋Ｇ＋Ｇ） ＝２Ｒ−Ｇ という結果を得る。なお、計算の途中で近似演算を行っ
ている。この結果は、Ｎ＋１フィールドのｎラインにお
いても同様に得られるが、これは、ＮフィールドとＮ＋
１フィールドでは垂直方向に１画素ずれたものとなるた
めである。

【０００８】次に、Ｎフィールドのｎ＋１ラインにおい
ては、画素から読み出されたＹｅ＋ＧとＣｙ＋Ｍｇとを
減算して、 （Ｙｅ＋Ｇ）−（Ｃｙ＋Ｍｇ）＝Ｒ＋Ｇ＋Ｇ−（Ｂ＋Ｇ＋Ｂ＋Ｒ） ＝−（２Ｂ−Ｇ） という結果となり、青成分を含んだ色差信号を得る。な
お、計算の途中で近似演算を行っている。この結果は、
Ｎ＋１フィールドのｎ＋１ラインにおいてもやはり同様
に得られる。

【０００９】このように、あるＮフィールドにおいては
２Ｒ−Ｇと−（２Ｂ−Ｇ）が１ライン置きに出力される
線順次の形態の間欠的なものとなる。

【００１０】なお、上下隣接した画素出力どうしの加
算、つまりＹｅとＭｇの加算やＣｙとＧの加算などは、
固体撮像素子内で行われるのに対し、加算した後のこれ
らの減算、つまり（Ｙｅ＋Ｍｇ）−（Ｃｙ＋Ｇ）などの
左右隣接したものどうしの減算は、サンプルホールド後
に、後述する減算回路５７（図１１参照）で行われるよ
うになっている。

【００１１】次に、上記配列の色フィルタを有する撮像
素子を用いた信号処理のうち、輝度信号生成について説
明する。輝度信号は、固体撮像素子から読み出される際
に上述のように加算されている上下隣接画素の出力を、
左右隣接するものを加算するか、または、画素出力のサ
ンプリングレートよりもかなり低い周波数、例えば該サ
ンプリングレートの１／４程度の周波数までローパスフ
ィルタで帯域制限することで行われる。

【００１２】加算演算で輝度信号を生成する場合には、
上述のフィルタ出力Ｙｅ＋ＭｇとＣｙ＋Ｇについて互い
に加算して行い、ｎラインにおいては、 Ｙｅ＋Ｍｇ＋Ｃｙ＋Ｇ＝２Ｒ＋Ｇ＋Ｂ＋Ｂ＋２Ｇ ＝２Ｂ＋３Ｇ＋２Ｒ という結果を得る。また、次のｎ＋１ラインにおいては
Ｙｅ＋ＧとＣｙ＋Ｍｇとについて互いに換算して行い、 Ｙｅ＋Ｇ＋Ｃｙ＋Ｍｇ＝２Ｂ＋３Ｇ＋２Ｒ という結果を得る。

【００１３】こうして、常にＹｅ，Ｇ，Ｃｙ，Ｍｇを一
組として加算することにより、輝度信号を生成するよう
になっている。このとき、分光感度特性として、図１０
に示すような人間の視感度特性に２Ｒ＋３Ｇ＋２Ｂで近
似していて、輝度信号相当（Ｙ相当）として取り扱うこ
とができる。

【００１４】次に、図１１を参照して、上述のような色
信号および輝度信号を生成する画像処理装置について説
明する。被写体光像は、撮像光学系５２を介して、固体
撮像素子たるＣＣＤ５３に入力され、そこで光電変換さ
れた後、相関２重サンプリング回路（以下、ＣＤＳと略
記する。）５４に入力されてランダム雑音の低減を行
う。このＣＤＳ５４の出力は２分されて、第１サンプル
ホールド回路（図中、第１ＳＨと略記する。）５５と第
２サンプルホールド回路（図中、第２ＳＨと略記す
る。）５６とに入力されてサンプルホールドを行う。

【００１５】つまり、図１２に示すように、Ｙｅ＋Ｍ
ｇ，Ｃｙ＋Ｇなどの縦に隣接する２画素を加算したＣＣ
Ｄ５３の出力を、これら２つのサンプルホールド回路５
５，５６により色分離用のサンプルホールドパルスＳＨ
Ｐ１，ＳＨＰ２で１画素置きにそれぞれサンプルホール
ドするようになっている。

【００１６】より詳しくは、第１サンプルホールド回路
５５では、図示のようなサンプルホールドパルスＳＨＰ
１により、一番目のＹｅ＋Ｍｇをサンプルホールドし、
２番目のＣｙ＋Ｇをスキップして３番目のＹｅ＋Ｍｇを
サンプルホールドし、４番目のＣｙ＋Ｇを再びスキップ
するようになっている。これに対して、第２サンプルホ
ールド回路５６では、サンプルホールドパルスＳＨＰ２
により、１番目のＹｅ＋Ｍｇをスキップして２番目のＣ
ｙ＋Ｇをサンプルホールドし、３番目のＹｅ＋Ｍｇを再
びスキップして４番目のＣｙ＋Ｇをサンプルホールドす
るようになっている。

【００１７】そして、上述の色信号を生成するには、第
１サンプルホールド回路５５の出力から第２サンプルホ
ールド回路５６の出力を減算回路５７により減算するこ
とで、Ｙｅ＋ＭｇからＣｙ＋Ｇを減算した出力を得るよ
うになっている。その出力は、ローパスフィルタ（図
中、ＬＰＦと略記する。）５８に出力されて帯域制御が
行なわれる。

【００１８】このローパスフィルタ５８の出力Ｃ0は２
分されて、一方は１Ｈディレイ５９に入力され、他方は
スイッチ回路であるマルチプレクサ（以下、ＭＰＸと略
記する。）６１に入力される。

【００１９】上記１Ｈディレイ５９においては、上記減
算結果である２Ｒ−Ｇと２Ｂ−Ｇが、図１３に示すよう
な時系列で得られる。つまり、上記ローパスフィルタ５
８の出力信号Ｃ0の１番目のパルスが２Ｒ−Ｇである場
合には、１Ｈディレイ５９の出力信号Ｃ1は１つ前の時
間（つまり０番目）の２Ｂ−Ｇとなる。次の時間では、
１番目の２Ｒ−Ｇは信号Ｃ1に表れ、このときの信号Ｃ0
が１番目の２Ｂ−Ｇとなる。以下同様にして、その次の
時間では、１番目の２Ｂ−Ｇが信号Ｃ1に表れ、このと
きの信号Ｃ0は、２番目の２Ｒ−Ｇとなる。

【００２０】このようにして、互いに１つずつずれた２
つの信号Ｃ0，Ｃ1が、上記ＭＰＸ６１に入力されて、そ
こで切り換えを行うことにより、２Ｒ−Ｇだけの出力で
ある信号ＣＲと、２Ｂ−Ｇだけの出力である信号ＣＢと
に分離される。

【００２１】つまり、信号ＣＲへの出力は、まず、Ｃ0
の１番目の２Ｒ−Ｇを選択し、次に、１Ｈディレイされ
た２ＲーＧのコピーであるＣ1を選択し、さらに、Ｃ0の
２番目の２Ｒ−Ｇを選択し、そして、Ｃ1の２番目の２
Ｒ−Ｇを選択するようになっていて、以下同様に順次２
Ｒ−Ｇの信号をのみを選択するようになっている。こう
して、信号ＣＲは、１番目の２Ｒ−Ｇ出力を２回繰り返
した後、２番目の２Ｒ−Ｇ出力を２回繰り返し、以下同
様に同じ２Ｒ−Ｇ出力を２回ずつ繰り返している。

【００２２】上記信号ＣＢにおいても、同様にして、Ｃ
0，Ｃ1の各信号から、順次２Ｂ−Ｇのみを選択して、同
じ出力を２回ずつ繰り返して出力している。

【００２３】こうして、信号ＣＲもしくは信号ＣＢを単
独で見ると、それぞれ同じ出力を２回ずつ繰り返してい
るので、再現できる垂直方向の周波数としては走査線の
周波数の１／２が上限となり、色の解像度は水平走査線
の１／２以下である。

【００２４】上述の内容を２次元的に表現すると、例え
ば図１４に示すようになる。なお、この図１４において
は、縦の上から下に向かう方向が走査線の進行方向を示
し、時間軸にもほぼ対応している。それゆえ、横方向に
そろっているものについては同一時間に出力されること
になる。

【００２５】この図１４を参照して、上述のような動作
をテレビ信号の走査線に対応して説明すると、図９に示
したＣＣＤ５３の色フィルタの１番目のラインのＹｅと
２番目のラインのＭｇからの信号を加減算処理すること
により、Ｃ0が１番目の２Ｒ−Ｇを出力する。上記ＣＣ
Ｄ５３の次の２ラインを選択することによって、走査線
の２番目として、Ｃ0は１番目の２Ｂ−Ｇを出力する。
このようにして、さらに、２番目の２Ｒ−Ｇ，２番目の
２Ｂ−Ｇが線順次で選択される。

【００２６】次に、Ｃ1の出力は、Ｃ0が１水平時間下に
シフトしたものであるため、１番目の２Ｒ−Ｇが第２ラ
インに出力される。そして、１番目の２Ｂ−Ｇが第３ラ
インに出力され、２番目の２Ｒ−Ｇが第４ラインに出力
される。

【００２７】こうして、これらＣ0，Ｃ1からＭＰＸ６１
で２Ｒ−Ｇのみを選択したものがＣＲに、２Ｂ−Ｇのみ
を選択したものがＣＢにそれぞれ出力されている。

【００２８】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
撮像方式は、コストは安価であるが解像度が低いもので
あったり、あるいは、解像度は高いがコストが高価であ
ったり感度が低かったりするものであった。

【００２９】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、比較的コストが安価でありながら、垂直方向の色
の解像度が高いカラー撮像方式を提供することを目的と
している。

【００３０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明によるカラー撮像方式は、主走査方向及び
副走査方向に所定の順序系列で画素対応の所定の補色の
乃至原色のカラーフィルタが配されてなり、主走査方向
及び副走査方向に相互に各隣接する４画素に相応する部
分毎に対応して順次の色差信号が合成・導出され得るよ
うになされた撮像素子を適用したカラー撮像方式におい
て、同種の上記撮像素子を複数適用し、これら複数の各
撮像素子に当該撮像光学系の分割光路に係る光像が結ば
れ得るよう各撮像素子を配置し、且つ、当該一の上記撮
像素子に対する当該他の撮像素子の位置の副走査方向へ
の位置ずれ量及び／又は複数の各撮像素子からの色差信
号の導出タイミングを選択することにより、当該一の上
記撮像素子からの色差信号の導出タイミングが当該他の
撮像素子からの色差信号の導出タイミングから実効的に
２水平走査線相当ずれるようにしたものである。

【００３１】

【作用】分割光路に配置された上記複数の各撮像素子に
光像が結ばれ、主走査方向及び副走査方向に相互に各隣
接する４画素に相応する部分毎に対応して順次の色差信
号が合成・導出され、その際、当該一の上記撮像素子に
対する当該他の撮像素子の位置の副走査方向への位置ず
れ量及び／又は複数の各撮像素子からの色差信号の導出
タイミングを選択することにより、当該一の上記撮像素
子からの色差信号の導出タイミングが当該他の撮像素子
からの色差信号の導出タイミングから実効的に２水平走
査線相当ずれるようにしている。

【００３２】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１，図２、図５ないし図８は本発明の第１実施
例を示したものである。図１に示すように、被写体光像
は、撮像光学系２を通ってハーフミラーもしくはプリズ
ム等で構成される分光手段３により２つに分光されて一
方は第１ＣＣＤ４に、他方は第２ＣＣＤ５に入射して、
その撮像面に結像される。これら２つのＣＣＤ４，５で
光電変換された被写体像は、それぞれ相関２重サンプリ
ングするための第１ＣＤＳ６，第２ＣＤＳ７に入力され
て 上記第１ＣＣＤ４の色分離用の第１サンプルホール
ド回路１１，第２サンプルホールド回路１２および上記
第２ＣＣＤ５の色分離用の第３サンプルホールド回路１
３，第４サンプルホールド回路１４にそれぞれ入力され
る。このとき、上記第１ＣＣＤ４，第２ＣＣＤ５，第１
ＣＤＳ６，第２ＣＤＳ７，第１サンプルホールド回路１
１，第２サンプルホールド回路１２，第３サンプルホー
ルド回路１３，第４サンプルホールド回路１４を駆動す
るためのクロックは、タイミングジェネレータ（図中、
ＴＧと略記する。）８により生成されて出力される。

【００３３】上記第１サンプルホールド回路１１と第２
サンプルホールド回路１２、および第３サンプルホール
ド回路１３，第４サンプルホールド回路１４の出力は、
それぞれ減算回路１５，１６に入力されて差分をとられ
る。その後、上述した従来例においてはＭＰＸ６１（図
１１参照）において１Ｈディレイしたものとしないもの
とをスイッチして選択していたのに対し、この第１実施
例では第１ＣＣＤ４からの出力と第２ＣＣＤ５からの出
力とを、ＭＰＸ１７，１８で順次スイッチするようにな
っている。

【００３４】なお、これらＭＰＸ１７，１８の切り換え
も、上記タイミングジェネレータ８が行うようになって
いる。

【００３５】一方、輝度信号を処理する際には、上記第
１サンプルホールド回路１１，第２サンプルホールド回
路１２，第３サンプルホールド回路１３，第４サンプル
ホールド回路１４の信号を加算回路１９で加算処理する
ことにより生成する。

【００３６】次に、色信号の解像度を向上する撮像方法
についての詳細を、図２を参照して説明する。上記第１
ＣＣＤ４と第２ＣＣＤ５は、図２に示すように、上記撮
像光学系２に対する光学的な位置が、上下方向である副
走査方向に２画素ずれて空間的に配置されている。な
お、この図２では水平方向には同一時間を示したものと
なっている。このような配置のＣＣＤ４，５からは、次
に説明するように信号出力される。

【００３７】まず、第１ＣＣＤ４の最初の２ラインから
２Ｒ−Ｇが出力され、次の走査線で続く２ラインから２
Ｂ−Ｇが出力される。これに対して第２ＣＣＤ５は、上
述のように２画素上にずれて配置されているために、最
初の２Ｒ−Ｇは１走査線だけ早く出力されることにな
る。つまり、第１ＣＣＤ４に対して第２ＣＣＤ５を１Ｈ
ライン早く駆動させている。このようにして、第１ＣＣ
Ｄ４の第１ラインの２Ｒ−Ｇが出力されているときに
は、第２ＣＣＤ５は第２ラインの２Ｂ−Ｇが出力されて
いることになる。このようにすることで、同一時間にお
いて２Ｒ−Ｇと２Ｂ−Ｇの原信号を得ることができる。

【００３８】なお、上述では２画素ずらした場合につい
て説明しているが、基本的には偶数画素ずれていれば上
記撮像方式を適用することができる。このときには、ず
れた偶数画素数に相当する分だけ水平駆動タイミングを
調整することで、対応することができる。

【００３９】また、他の駆動方式としては、上下方向に
１画素ずれて空間的に配置することも考えられる。この
ときには、第２ＣＣＤ５の駆動タイミングを１フィール
ド＋１ライン早くすればよい。例えば、第１ＣＣＤ４に
おいては奇数フィールドで駆動して、第２ＣＣＤにおい
ては偶数フィールド＋１ラインだけ早く駆動するが如き
駆動方法である。このような駆動方法によっても、上述
と同様な効果を得ることができる。

【００４０】上述のような色信号の解像度を向上する撮
像方法を用いると、副次的な効果としてエッジの偽信号
の抑圧効果が得られるため、これについて図５ないし図
７を参照して説明する。通常の単板撮像に用いる一般的
な光学ローパスフィルタを通したＣＣＤの特性の一例
を、図５に示す。符号ＳＧ１，ＳＧ２は、光学ローパス
フィルタによる減衰特性を示す。このような一旦減衰を
させた後にナイキスト周波数ｆｓ／２以上に帯域を伸ば
している特性のローパスフィルタを用いているのは、限
界解像度を伸ばそうとしているためである。このナイキ
スト周波数ｆｓ／２を対称軸として、それよりも高域側
のものは、符号ＳＧ３に示すように低域側に折り返るこ
とになる。

【００４１】このような通常の光学ローパスフィルタを
そのまま本実施例に適用した場合には、垂直方向の帯域
周波数が倍になるために図６の符号ＳＧ４に示すように
なり、ｆｓ／２におけるレスポンスがｆｓに移動して、
高域側に２倍シフトすることになる。こうして、上記折
り返りの信号も高域側に２倍シフトして符号ＳＧ５に示
すようになる。一般的に、低域側の偽信号は目立ちやす
いが、高域側の偽信号は目立ちにくいため、このライン
ずらしにより偽信号が比較的目立ちにくい周波数帯に行
くことになる。

【００４２】また、上述の一般的な単板に用いられてい
るタイプの光学ローパスフィルタを用いる代わりに、も
っと高域の減衰特性を重視した光学ローパスフィルタを
用いた場合について、図７，図８を参照して説明する。
このローパスフィルタは、図７の符号ＳＧ６，ＳＧ７に
示すように、ｆｓ／２のナイキスト周波数よりももっと
低い周波数において極小値をとる（すなわち、上述より
も高域側がより多くカットされる）フィルタ特性となっ
ている。このような特性のローパスフィルタを用いた場
合には、上記の一般的なローパスフィルタよりもナイキ
スト周波数を軸とする折り返しＳＧ８が小さくなる。

【００４３】上述のようなローパスフィルタを本実施例
に適用すると、図８に示すように、高域側に２倍シフト
して符号ＳＧ９，ＳＧ１０に示すようになり、上述のよ
うに偽信号が高域側にシフトして符号ＳＧ１１のように
なってさらに目立ちにくいものとなる。

【００４４】この図８に示したような高域の減衰特性を
重視した光学ローパスフィルタを本実施例に適用したも
のと、上記図５に示したものとを比較すると、偽信号が
低く、かつ解像度が単板よりも向上していることがわか
る。

【００４５】このような実施例によれば、色の垂直解像
度が向上するとともに、エッジ偽色信号を抑圧すること
ができるという別の効果が得られる。

【００４６】図３は、本発明の第２実施例を示したもの
である。この第２実施例においては上述の第１実施例と
同様である部分については説明を省略し、主として異な
る点についてのみ説明する。この第２実施例は、奇数画
素ずらしによる輝度信号の解像度を向上する撮像方法に
関するものである。

【００４７】この場合には、上記第１ＣＣＤ４と第２Ｃ
ＣＤ５は、図３に示すように、上下方向に１画素ずれて
空間的に配置されているが、基本的には奇数画素ずれて
いればよい。

【００４８】上記図２に示した色信号の解像度を向上す
る撮像方式については、撮像素子から読み出される際に
はＹｅとＭｇの加算、およびＣｙとＧの加算は既に行わ
れていて、上下の隣接する画素は同時に読み出されてい
た。このような撮像方式は、縦方向が２画素の開口比に
なっているので、同方向の解像度を向上するのは困難で
ある。

【００４９】そこで、この第２実施例では、撮像素子か
ら読み出す際には上下方向の画素の加算は行わず、例え
ば第１ＣＣＤ４の場合には、奇数フィールドにおいては
Ｙｅ，Ｃｙ等の横並びの１列のみを出力し、その次は縦
に１画素スキップして再びＹｅ，Ｃｙ等の横並び１列の
みを出力する。一方、偶数フィールドにおいては、Ｍ
ｇ，Ｇといった横並びをそれぞれ同様に出力する。この
ように、縦方向に混合することなく出力するようになっ
ている。

【００５０】また、第２ＣＣＤ５は、奇数フィールドに
おいてＭｇ，Ｇといった横並びの１列を出力し、偶数フ
ィールドにおいてＹｅ，Ｃｙ等の横並び１列のみを出力
している。

【００５１】このような読み出し方法により、第１ＣＣ
Ｄ４の奇数フィールドの第１ラインと、第２ＣＣＤ５の
奇数フィールドの第１ラインとは同一時間に出力され、
これらの同一時間に出力されたものについて加算を行う
ようになっている。つまり、奇数フィールドで読み出さ
れたものについては、 ＹO＝ＹO（ｎ）＋Ｙ’O（ｎ） のように加算している。ここに、ＹO（ｎ）は第１ＣＣ
Ｄ４の奇数フィールドにおけるｎライン成分、Ｙ’O
（ｎ）は第２ＣＣＤ５の奇数フィールドにおけるｎライ
ン成分をそれぞれ示している。

【００５２】また、偶数フィールドで読み出されたもの
については、 ＹE＝ＹE（ｎ）＋Ｙ’E（ｎ＋１） のように加算している。ここに、ＹE（ｎ）は第１ＣＣ
Ｄ４の偶数フィールドにおけるｎライン成分、Ｙ’E
（ｎ＋１）は第２ＣＣＤ５の偶数フィールドにおけるｎ
＋１ライン成分をそれぞれ示している。このようにし
て、第２ＣＣＤ５は、第１ＣＣＤ４よりも１＋０．５ラ
イン早く読み出されている。

【００５３】このような読み出し方法によれば、奇数フ
ィールドと偶数フィールドの画素を混合読み出しにより
加算することをせず、片ラインのみ読み出してこれらを
加算するようにしているため、垂直方向の開口が１画素
幅になり、垂直解像度を向上することができる。

【００５４】以上説明したように、このような第２実施
例によれば、輝度信号の解像度を向上することができ
る。

【００５５】図４は、本発明の第３実施例を示したもの
である。この第３実施例においては上述の第１，第２実
施例と同様である部分については説明を省略し、主とし
て異なる点についてのみ説明する。この第３実施例は、
輝度信号のＳ／Ｎ比を向上する撮像方法に関するもので
ある。この第３実施例では、第１ＣＣＤ４と第２ＣＣＤ
５は、上記図２に示した場合と同様に、上下方向に２画
素ずれて空間的に配置されている。この第３実施例は、
基本的にＹｅ，Ｃｙ，Ｍｇ，Ｇの４画素の加算によって
輝度信号をそれぞれのＣＣＤ４，５において生成して、
これら２つの輝度信号を加算することにより、３ｄＢの
Ｓ／Ｎ比の向上を図るものである。すなわち、各々のＣ
ＣＤ４，５については、補色単板と同様の撮像方式の輝
度信号生成プロセスが行われて、これらを加算するもの
である。

【００５６】このような加算を数式で示せば、輝度信号
の奇数フィールドにおいては、 ＹO＝ＹO（ｎ）＋Ｙ’O（ｎ＋１） 偶数フィールドにおいては、 ＹE＝ＹE（ｎ）＋Ｙ’E（ｎ＋１） となる。このとき、第２ＣＣＤ５は第１ＣＣＤ４に対し
て２画素上にずれて配置されているため、１水平時間だ
け第２ＣＣＤ５の駆動位相を早めるようになっている。

【００５７】なお、単純にＹ信号のＳ／Ｎ比を向上させ
るだけであるならば、２画素ずらしに限らず、例えば０
画素ずらしでもよいし、さらに一般的には偶数画素ずら
しであればかまわない。

【００５８】このような第３実施例によれば、輝度信号
のＳ／Ｎ比を向上することができる。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、比
較的コストが安価でありながら、垂直方向の色の解像度
が高いカラー撮像方式を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の画像処理装置を示すブロ
ック図。

【図２】上記第１実施例の第１ＣＣＤおよび第２ＣＣＤ
の配置を示す線図。

【図３】本発明の第２実施例の第１ＣＣＤおよび第２Ｃ
ＣＤの配置を示す線図。

【図４】本発明の第３実施例の第１ＣＣＤおよび第２Ｃ
ＣＤの配置を示す線図。

【図５】上記第１実施例における偽信号の抑圧を説明す
るための、単板撮影における一般的な光学ローパスフィ
ルタの特性を示す線図。

【図６】上記第１実施例に、図５に示した光学ローパス
フィルタを適用した場合の特性を示す線図。

【図７】上記図５に示したものよりも、高域特性を重視
した光学ローパスフィルタの特性を示す線図。

【図８】上記第１実施例に、図７に示した光学ローパス
フィルタを適用した場合の特性を示す線図。

【図９】従来の補色単板式のＣＣＤに設けられている色
フィルタの配列を示す線図。

【図１０】人間の視感度特性を示す線図。

【図１１】従来の画像処理装置を示すブロック図。

【図１２】上記図１１の画像処理装置の各出力を示すタ
イミングチャート。

【図１３】上記図１１の画像処理装置で処理された各信
号成分を示すタイミングチャート。

【図１４】上記従来の信号出力を、テレビ信号の走査線
に対応して２次元的に表現した模式図。

【符号の説明】

２…撮像光学系 ３…分光手段 ４…第１ＣＣＤ ５…第２ＣＣＤ １５，１６…減算回路 １７，１８…マルチプレクサ １９…加算回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主走査方向及び副走査方向に所定の順序
   系列で画素対応の所定の補色の乃至原色のカラーフィル
   タが配されてなり、主走査方向及び副走査方向に相互に
   各隣接する４画素に相応する部分毎に対応して順次の色
   差信号が合成・導出され得るようになされた撮像素子を
   適用したカラー撮像方式において、 同種の上記撮像素子を複数適用し、これら複数の各撮像
   素子に当該撮像光学系の分割光路に係る光像が結ばれ得
   るよう各撮像素子を配置し、且つ、当該一の上記撮像素
   子に対する当該他の撮像素子の位置の副走査方向への位
   置ずれ量及び／又は複数の各撮像素子からの色差信号の
   導出タイミングを選択することにより、当該一の上記撮
   像素子からの色差信号の導出タイミングが当該他の撮像
   素子からの色差信号の導出タイミングから実効的に１水
   平走査線相当ずれるようにしたことを特徴とするカラー
   撮像方式。