JPH1098735A - Single ccd color camera and method for separating color signal - Google Patents

Single ccd color camera and method for separating color signal

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JPH1098735A
JPH1098735A JP9111191A JP11119197A JPH1098735A JP H1098735 A JPH1098735 A JP H1098735A JP 9111191 A JP9111191 A JP 9111191A JP 11119197 A JP11119197 A JP 11119197A JP H1098735 A JPH1098735 A JP H1098735A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a single CCD color camera with a color separating circuit which has high horizontal and vertical resolutions and suppresses the generation of a false color signal. SOLUTION: A CCD 10 is driven by a driving circuit 102 to perform all-pixel independent read driving. A CL CR CB generating circuit 104 receives and holds a signal outputted from the CCD 10 in a RAM 106, and operates a luminance signal and a color difference signal for a pixel (x, y) in a (y)th row and an (x)th column receiving the CCD 10 on the basis of output signals of selected two rows and two columns according to the position of the pixel (x, y) and the kind of a corresponding color filter. A matrix circuit 108 receives the output of the CL CR CB generating circuit 104 and performs a specific operation to separately generate RGB signals for all the pixels of the CCD 10.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、カラーカメラに
関し、特に、色差順次方式によりアレイ状に配列された
色フィルタに対応して、アレイ状に配置される光電変換
素子を含む固体撮像デバイスからの信号を処理する色分
離回路を有する単板式カラーカメラならびに色信号の分
離方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a color camera, and more particularly to a solid-state imaging device including photoelectric conversion elements arranged in an array corresponding to color filters arranged in an array according to a color difference sequential system. The present invention relates to a single-chip color camera having a color separation circuit for processing signals and a color signal separation method.

【0002】[0002]

【従来の技術】カラーカメラにおいて、現在撮像デバイ
スとして広く用いられているCCD(Charge Coupled D
evice )は、受けた光の明暗に応じて出力する信号の振
幅を変化させるだけで、その出力信号にはカラー情報が
含まれない。したがって、カラー情報を得るためには光
学的な手段を用いて、CCDに入射する光にフィルタを
かける等の工夫が必要となる。
2. Description of the Related Art In a color camera, a CCD (Charge Coupled D) widely used as an imaging device at present is used.
evice) merely changes the amplitude of the output signal according to the brightness of the received light, and the output signal does not include color information. Therefore, in order to obtain color information, it is necessary to use optical means to apply a filter to light incident on the CCD.

【0003】家庭用のカラーカメラにおいては、単一の
CCDから三原色信号を取出す、いわゆる単板式方式が
採用され、このCCDの受光面側に色フィルタアレイを
用いた、いわゆる同時式のカラー撮像方式が採用されて
いる。
[0003] In a home color camera, a so-called single-panel system for extracting three primary color signals from a single CCD is adopted, and a so-called simultaneous color imaging system using a color filter array on the light receiving surface side of the CCD. Has been adopted.

【0004】[インターライン転送CCDの構成]図1
1は、家庭用カラーカメラにおけるCCDの構成とし
て、一般に用いられているインターライン転送CCD1
0の構成を示す概略ブロック図である。
[Configuration of Interline Transfer CCD] FIG.
Reference numeral 1 denotes an interline transfer CCD 1 that is generally used as a configuration of a CCD in a home color camera.
FIG. 3 is a schematic block diagram illustrating a configuration of a zero.

【0005】インターライン転送CCD10は、アレイ
状に配置されたpn接合型フォトダイオードからなる感
光部12と、CCDにより構成されるアナログシフトレ
ジスタを含む転送部14と、転送部14により転送され
た電荷を受けて、順次転送された信号電荷を電圧に変換
した信号を水平方向に転送して出力する水平転送レジス
タ16とを含む。
[0005] The interline transfer CCD 10 includes a photosensitive section 12 composed of pn junction type photodiodes arranged in an array, a transfer section 14 including an analog shift register composed of CCDs, and a charge transferred by the transfer section 14. And a horizontal transfer register 16 which receives the signal charges and converts the sequentially transferred signal charges into a voltage, and transfers and outputs the signal in the horizontal direction.

【0006】図11においては、簡単のためpn接合型
フォトダイオードは、垂直水平とも3画素が配置された
構成としている。実際に、カラーカメラに使用されるC
CDでは、たとえば、垂直方向に500画素、水平方向
には500〜800画素に対応するフォトダイオードが
アレイ状に配置されている。
In FIG. 11, for simplicity, the pn junction type photodiode has a configuration in which three pixels are arranged both vertically and horizontally. In fact, C used for color cameras
In a CD, for example, photodiodes corresponding to 500 pixels in the vertical direction and 500 to 800 pixels in the horizontal direction are arranged in an array.

【0007】次に、その動作について簡単に説明する。
フォトダイオードに光が入射すると電荷が発生し、ダイ
オード内に蓄積されていく。次に、シフトゲートに所定
の電圧を印加することにより、蓄積された電荷は一斉に
アナログシフトレジスタに転送される。CCDアナログ
シフトレジスタは、クロックパルス電圧φV1,φV2,φ
V3が印加されることにより、電荷を順次水平転送レジス
タ16に向かって転送していく。水平転送レジスタ16
では、送られてきた信号電荷を電圧に変換した後、外部
から与えられる水平駆動信号φH1,φH2,φH3に駆動さ
れて、順次撮像信号出力として外部に出力する。
Next, the operation will be briefly described.
When light enters the photodiode, charges are generated and accumulated in the diode. Next, by applying a predetermined voltage to the shift gate, the accumulated charges are simultaneously transferred to the analog shift register. The CCD analog shift register has clock pulse voltages φ V1 , φ V2 , φ
By applying V3 , the charges are sequentially transferred to the horizontal transfer register 16. Horizontal transfer register 16
Then, after the transmitted signal charges are converted into voltages, they are driven by externally applied horizontal drive signals φ H1 , φ H2 , φ H3 , and sequentially output to the outside as image pickup signal outputs.

【0008】[インターライン転送CCDの駆動方式]
インターライン転送CCDの駆動方法としては、一般に
フレーム蓄積方式とフィールド蓄積方式の2つのモード
が存在する。以下では、後に述べるように色差順次方式
の色フィルタアレイに対応して用いられるフィールド蓄
積方式について説明する。
[Drive system of interline transfer CCD]
In general, there are two modes of driving the interline transfer CCD: a frame accumulation method and a field accumulation method. Hereinafter, a field accumulation method used in correspondence with the color filter array of the color difference sequential method as described later will be described.

【0009】図12は、フィールド蓄積方式におけるイ
ンターライン転送CCD10からの信号電荷の読出方法
を示す模式図であり、(a)は、奇数フィールドにおけ
る信号電荷の読出方法を、(b)は偶数フィールドにお
ける信号電荷の読出方法をそれぞれ示す。
FIGS. 12A and 12B are schematic diagrams showing a method of reading signal charges from the interline transfer CCD 10 in the field accumulation method. FIG. 12A shows a method of reading signal charges in an odd field, and FIG. 12B shows an even field. Are described below.

【0010】図12(a)に示すように、奇数フィール
ドでは垂直方向の奇数番目の画素と偶数番目の画素との
信号を感光部から転送部に同時に転送し、転送部におい
て両者の信号が加算されるようにする。
As shown in FIG. 2A, in an odd field, signals of odd-numbered pixels and even-numbered pixels in the vertical direction are simultaneously transferred from a photosensitive section to a transfer section, and both signals are added in the transfer section. To be done.

【0011】偶数フィールドにおいては、組合せを変
え、偶数番目の画素と奇数番目の画素との信号を同時に
転送部14に転送し、転送部14において両者が加算さ
れるようにする。
In the even-numbered field, the combination is changed, and the signals of the even-numbered pixel and the odd-numbered pixel are simultaneously transferred to the transfer unit 14 so that the transfer unit 14 adds them.

【0012】色フィルタアレイが色差順次方式で配列さ
れている場合には、このようなインターライン転送CC
D10の転送方式を用いることで、色差信号の分離を行
なう。
When the color filter array is arranged in the color difference sequential system, such an interline transfer CC is used.
By using the transfer method of D10, the color difference signal is separated.

【0013】[色差信号の分離方式]図13は、色フィ
ルタアレイが色差順次方式で配列されている場合のイン
ターライン転送CCD10から出力された信号の信号処
理の流れを示す模式図である。
[Separation Method of Color Difference Signal] FIG. 13 is a schematic diagram showing a flow of signal processing of a signal output from the interline transfer CCD 10 when the color filter array is arranged in a color difference sequential method.

【0014】図13に示すように、色差順次方式の色フ
ィルタにおいては、色フィルタとしてマゼンダ(以下、
Mgで表わす),緑色(以下、Gで表わす),シアン
(以下、Cyで表わす),黄色(以下、Yeで表わす)
の色フィルタがモザイク状に配置されている。
As shown in FIG. 13, in a color filter of a color difference sequential system, magenta (hereinafter, referred to as a color filter) is used.
Mg), green (hereinafter, represented by G), cyan (hereinafter, represented by Cy), yellow (hereinafter, represented by Ye)
Are arranged in a mosaic pattern.

【0015】ここで、光の色の混合においては、いわゆ
る加色法が成り立つので、三原色である赤(R),緑,
青(B)に対して、補色関係にあるMg,Ye,Cyと
の間には以下の関係が成り立つ。
Here, in the mixing of light colors, a so-called additive method is established, so that the three primary colors red (R), green,
The following relationship is established between blue (B) and complementary colors Mg, Ye, and Cy.

【0016】Mg=R+B …(1) Ye=R+G …(2) Cy=B+G …(3) したがって、色フィルタの色として、上記のMg,G,
Ye,Cyを用いることで、三原色のR,G,Bのうち
輝度信号に対して大きな比重を有するG信号の強度をR
信号およびB信号よりも大きくとることが可能となる。
Mg = R + B (1) Ye = R + G (2) Cy = B + G (3) Accordingly, the above-mentioned Mg, G,
By using Ye and Cy, the intensity of a G signal having a large specific gravity with respect to a luminance signal among R, G, and B of the three primary colors can be changed to R
It can be larger than the signal and the B signal.

【0017】図13に示した例においては、色差順次方
式の色フィルタアレイのうち、4行4列のアレイ部分を
抜き出して示している。奇数番目の行(y方向)におい
てはMgの色フィルタとGの色フィルタが水平方向(x
方向)に交互に配置されている。
In the example shown in FIG. 13, an array portion of 4 rows and 4 columns is extracted from the color filter array of the color difference sequential system. In the odd-numbered rows (y direction), the Mg color filter and the G color filter
Direction).

【0018】一方、偶数番目の行においてはYeの色フ
ィルタとCyの色フィルタとが水平方向に交互に配置さ
れる構成となっている。
On the other hand, in the even-numbered rows, Ye color filters and Cy color filters are arranged alternately in the horizontal direction.

【0019】このような配置の色フィルタアレイを有す
るインターライン転送CCD10からの読出方式は、垂
直方向(y方向),2画素加算読出が基本となってい
る。
The reading method from the interline transfer CCD 10 having the color filter array having such an arrangement is based on the vertical (y-direction), two-pixel addition reading.

【0020】まず奇数フィールドでは、垂直方向奇数番
目の画素と偶数番目の画素を加算し、次の偶数フィール
ドでは組合せ方を変え、偶数番目の画素と奇数番目の画
素を加算する。このようにすると、たとえば、偶数フィ
ールドでは、n番目の走査線ではG+Cy,Mg+Y
e,…の順に、n+1番目の走査線では、Mg+Cy,
G+Ye,…の順に信号が出力されていく。
First, in the odd field, the odd-numbered pixel and the even-numbered pixel in the vertical direction are added. In the next even field, the combination is changed, and the even-numbered pixel and the odd-numbered pixel are added. By doing so, for example, in an even field, G + Cy, Mg + Y in the nth scanning line
In the order of e,..., in the (n + 1) th scanning line, Mg + Cy,
The signals are output in the order of G + Ye,.

【0021】これらの信号は、図13中に示すようにパ
ルス振幅変調の信号である。図13においては、上記式
(1)〜(3)に基づいて、補色信号を三原色信号に置
換えて、三原色信号の振幅変調波形として示している。
These signals are pulse amplitude modulated signals as shown in FIG. In FIG. 13, the complementary color signals are replaced with the three primary color signals based on the above equations (1) to (3), and are shown as amplitude modulated waveforms of the three primary color signals.

【0022】高調波成分は省略して、直流成分と基本波
成分を示すと以下に示すようになる。
The harmonic component is omitted, and the DC component and the fundamental component are as follows.

【0023】まず、偶数フィールドにおけるn番目の走
査線の信号Soは So=(Mg+Ye)+(G+Cy)+1/2・{(Mg+Ye) −(G+Cy)}sin2πfn t =2R+3G+2B+1/2・(2R−G)sin2πfn t …(4) となり、一方、n+1番目の走査線の信号Seは Se=(Mg+Cy)+(G+Ye)+1/2・{(Mg+Cy) −(G+Ye)}sin2πfn t =2R+3G+2B+1/2・(2B−G)sin2πfn t …(5) となる。ここで、fn は、サンプリング周波数fs の1
/2であるナイキスト周波数を表わす。
[0023] First, the signal of the n-th scan line in the even field So is So = (Mg + Ye) + (G + Cy) +1/2 · {(Mg + Ye) - (G + Cy)} sin2πf n t = 2R + 3G + 2B + 1/2 · (2R- G) sin2πf n t ... (4 ) . On the other hand, the signal Se of n + 1 th scan line Se = (Mg + Cy) + (G + Ye) +1/2 · {(Mg + Cy) - (G + Ye)} sin2πf n t = 2R + 3G + 2B + 1 / a 2 · (2B-G) sin2πf n t ... (5). Here, f n is 1 of the sampling frequency f s .
/ 2 represents the Nyquist frequency.

【0024】輝度信号は、上記式(4)および(5)に
おける直流成分だけを低域透過フィルタ(以下、LPF
と呼ぶ)を通すことによって得られる。
The luminance signal is obtained by converting only the DC component in the above equations (4) and (5) into a low-pass filter (hereinafter, LPF).
).

【0025】一方、2つの色差信号2R−G,2B−G
は周波数fn を中心とする帯域透過フィルタ(以下、B
PFと呼ぶ)を通過させ、検波することによって容易に
分離される。
On the other hand, two color difference signals 2R-G and 2B-G
Is a band-pass filter centered on the frequency f n (hereinafter, B
PF) and are easily separated by detection.

【0026】すなわち輝度信号および色差信号が線順次
で得られることになる。しかしながら、このままでは、
1つの走査線に注目した場合、色差信号については、2
R−Gまたは2B−Gのみしか得られず、当該走査線に
対する色信号の再生を行なうことができない。
That is, the luminance signal and the color difference signal are obtained line-sequentially. However, as it is,
When focusing on one scanning line, the color difference signal is 2
Only R-G or 2B-G can be obtained, and color signals cannot be reproduced for the scanning line.

【0027】そこで、実際の輝度信号および色信号の再
生は以下に述べる方法で行なわれる。
Therefore, the actual reproduction of the luminance signal and the chrominance signal is performed by the method described below.

【0028】まず、輝度信号CL は、CCDの出力信号
の各行の隣接する画素の和、すなわち CL =Ye+Cy+Mg+G=2R+3G+2B により作成する。これを実現するためのLPFは、たと
えば、図14(a)の回路で実現される。
First, the luminance signal C L is created from the sum of adjacent pixels in each row of the CCD output signal, that is, C L = Ye + Cy + Mg + G = 2R + 3G + 2B. An LPF for realizing this is realized, for example, by the circuit shown in FIG.

【0029】ここで、LPF20は、CCD出力信号を
受ける1画素遅延回路22と、CCD出力信号および1
画素遅延回路22からの信号を受けて、両者を加算して
出力する加算回路24と、加算回路24の出力を受け
て、信号強度を2分の1にして出力するアッテネータ2
6とを含む。
Here, the LPF 20 includes a one-pixel delay circuit 22 for receiving a CCD output signal,
An addition circuit 24 that receives the signal from the pixel delay circuit 22 and adds and outputs the two; and an attenuator 2 that receives the output of the addition circuit 24 and halves the signal strength and outputs the signal.
6 is included.

【0030】このLPF20の伝達関数LPF(z)お
よびその周波数特性は、 LPF(Z)=(1+Z-1)/2 …(6) |LPF(Z)|=|cos(πf/2fn )| …(7) となるので、Y信号のスペクトラムは、図14(b)に
示すように低周波領域から次第に減少し、ナイキスト周
波数fn で0となる特性となる。
The transfer function LPF (z) of the LPF 20 and its frequency characteristic are as follows: LPF (Z) = (1 + Z −1 ) / 2 (6) | LPF (Z) | = | cos (πf / 2f n ) | ... and since (7), the spectrum of the Y signal, gradually decreases from the low frequency region as shown in FIG. 14 (b), a becomes zero characteristic at the Nyquist frequency f n.

【0031】ここで、CCD10の有効画素数を、水平
方向にH画素、垂直方向にV画素とすると、1フィール
ド内の輝度信号については水平解像度はH、垂直解像度
はV/2となる。つまり、CCDに配列される画素数に
対して、垂直方向の解像度は半分となってしまう。
Here, assuming that the number of effective pixels of the CCD 10 is H pixels in the horizontal direction and V pixels in the vertical direction, the horizontal resolution is H and the vertical resolution is V / 2 for a luminance signal in one field. That is, the resolution in the vertical direction is halved with respect to the number of pixels arranged in the CCD.

【0032】[0032]

【発明が解決しようとする課題】次に、色信号の分離処
理について説明する。
Next, the color signal separation processing will be described.

【0033】図15は、CCD出力信号から三原色信号
R,G,Bを分離する従来の色分離回路200の構成を
示す概略ブロック図である。
FIG. 15 is a schematic block diagram showing a configuration of a conventional color separation circuit 200 for separating three primary color signals R, G, and B from a CCD output signal.

【0034】色分離回路200は、CCD出力信号を受
けて、サンプリングパルスSP1に応じてサンプルホー
ルド(S&H)を行ない、S1信号(nラインではYe
+Mg、…)を出力するサンプルホールド回路202
と、CCD出力信号を受けて、サンプリングパルスSP
1とは180度位相の異なるサンプリングパルスSP2
に応じてサンプルホールドを行ない、S2信号(nライ
ンではCy+G、…)を出力するサンプルホールド回路
204と、信号S1およびS2を受けて両者を加えた信
号S1+S2を出力する加算回路206と、信号S1お
よびS2を受けて、両者の差信号S1−S2を出力する
減算回路208とを含む。
The color separation circuit 200 receives the CCD output signal, performs sample hold (S & H) according to the sampling pulse SP1, and outputs the S1 signal (Ye for n lines).
+ Mg,...)
Receiving the CCD output signal, the sampling pulse SP
Sampling pulse SP2 180 degrees out of phase with 1.
, A sample-and-hold circuit 204 that outputs an S2 signal (Cy + G,... In the n-th line), an addition circuit 206 that receives signals S1 and S2 and outputs a signal S1 + S2 obtained by adding both, and a signal S1 And a subtraction circuit 208 which receives S and S2 and outputs a difference signal S1-S2 between them.

【0035】色分離回路200は、さらに、信号S1−
S2を受けて、1水平走査時間遅延して出力する1H遅
延線210と、信号S1−S2と1H遅延線210から
の出力を受けて、ライン選択パルスに応じていずれかを
切換えて出力することにより、各ラインごとの色差信号
R (=2R−G)および色差信号CB (=2B−G)
を出力する選択回路212と、選択回路212からの出
力と信号S1+S2、すなわち輝度信号CL とを受け
て、所定の線形演算を行なうことにより三原色信号R、
G、Bを分離して出力するマトリクス回路214とを含
む。
The color separation circuit 200 further includes a signal S1-
1H delay line 210 which receives S2 and outputs one horizontal scanning time delay, and receives signals S1-S2 and the output from 1H delay line 210, and switches and outputs any one according to a line selection pulse. , The color difference signal C R (= 2R−G) and the color difference signal C B (= 2B−G) for each line
Receiving the output from the selection circuit 212 and the signal S1 + S2, that is, the luminance signal C L, and performing a predetermined linear operation to obtain the three primary color signals R,
And a matrix circuit 214 for separating and outputting G and B.

【0036】図16は、CCD10から出力される信号
と、それらをサンプルホールドするサンプルホールドパ
ルスSP1およびSP2との関係を示す模式図である。
FIG. 16 is a schematic diagram showing a relationship between signals output from the CCD 10 and sample and hold pulses SP1 and SP2 for sampling and holding the signals.

【0037】以下では、図15および図16を参照し
て、図15に示した従来の色分離回路200の動作につ
いて説明する。
The operation of the conventional color separation circuit 200 shown in FIG. 15 will be described below with reference to FIGS.

【0038】以下では、偶数フィールドにおける信号処
理に注目して説明するが、奇数フィールドにおいても信
号加算が行なわれる行がずれるのみで、その基本的な動
作は全く同様である。
The following description focuses on the signal processing in the even field, but the basic operation is exactly the same as that of the odd field, except that the row in which signal addition is performed is shifted.

【0039】まず偶数フィールドにおけるnラインから
のCCD出力に対してサンプリングパルスSP1および
SP2によりサンプルホールドされた後、サンプルホー
ルド回路202および204から出力される信号S1お
よびS2について考える。
First, consider the signals S1 and S2 output from the sample-hold circuits 202 and 204 after the CCD outputs from the n-th line in the even field are sampled and held by the sampling pulses SP1 and SP2.

【0040】図16を参照して、サンプリングパルスS
P1によりサンプルホールドされる信号S1は、nライ
ンについては、信号Yeと信号Mgとの和信号となる。
一方、サンプリングパルスSP2に応じてサンプルホー
ルドされた信号S2は、信号Cyと信号Gとの和信号と
なる。
Referring to FIG. 16, sampling pulse S
The signal S1 sampled and held by P1 is a sum signal of the signal Ye and the signal Mg for the nth line.
On the other hand, the signal S2 sampled and held according to the sampling pulse SP2 is a sum signal of the signal Cy and the signal G.

【0041】したがって、S1信号とS2信号との和お
よび差をとると以下のようになる。 S1+S2=Ye+Mg+Cy+G=2R+3G+2B …(8) S1−S2=(Ye+Mg)−(Cy+G)=2R−G …(9) 一方、偶数フィールドにおけるCCDのn+1ラインか
らの出力信号をサンプリングパルスSP1によりサンプ
ルホールドした信号S1は、信号Yeと信号Gとの和信
号となり、サンプリングパルスSP2によりサンプルホ
ールドした信号S2は、信号Cyと信号Mgとの和信号
となる。
Therefore, the sum and difference between the S1 signal and the S2 signal are as follows. S1 + S2 = Ye + Mg + Cy + G = 2R + 3G + 2B (8) S1-S2 = (Ye + Mg)-(Cy + G) = 2R-G (9) On the other hand, a signal obtained by sampling and holding the output signal from the n + 1 line of the CCD in the even field by the sampling pulse SP1. S1 is a sum signal of the signal Ye and the signal G, and the signal S2 sampled and held by the sampling pulse SP2 is a sum signal of the signal Cy and the signal Mg.

【0042】したがって、信号S1と信号S2との差信
号は、以下のようになる。 S1−S2=(G+Ye)−(Mg+Cy)=−(2B−G) …(10) 以下、2R−G=CR 、−(2B−G)=CB 、2R+
3G+2B=CL とすると、差信号S1−S2の作成に
より、信号CR 、信号CB が1ラインごとに交互に得ら
れることになる。
Therefore, the difference signal between the signal S1 and the signal S2 is as follows. S1−S2 = (G + Ye) − (Mg + Cy) = − (2B−G) (10) Hereinafter, 2R−G = C R , − (2B−G) = C B , 2R +
When 3G + 2B = C L, the generating of the difference signal S1-S2, signal C R, the signal C B will be obtained alternately for each line.

【0043】1つの走査線に対して、色信号を生成する
ためには1つの走査線ごとに上記輝度信号CL 、色差信
号CR 、CB が必要となる。
[0043] with respect to one scanning line, the luminance signal C L, the color difference signals C R, is C B are required for each one scan line in order to generate a color signal.

【0044】色分離回路200においては、特定の走査
線、たとえばn+1ラインに対しては、n+1ラインか
ら得られる色差信号CB とnラインから得られた色差信
号C R とを用いることで、n+1ラインにおける色信号
の生成・分離を行なっている。
In the color separation circuit 200, a specific scanning
Line, for example n + 1 lines, n + 1 lines
Color difference signal C obtained fromBAnd color difference signals obtained from n lines
Issue C R, The color signal in the (n + 1) th line
Is generated and separated.

【0045】すなわち、減算回路208から出力される
信号S1−S2(CR ,CB ,…)と、この信号を1H
遅延線210を通して得られる信号(CB ,CR ,…)
とをライン選択パルスにより切換えられる選択回路21
2に入力することで、1走査線分前の色差信号S1−S
2を現在読出中の走査線に対する色差信号として用いる
ことができる。つまり、選択回路212は、現在読出中
の走査線に対応する信号S1−S2が、たとえば信号C
R である場合は、その信号をそのまま色差信号CR とし
てマトリクス回路214に対して出力し、同時に1H遅
延線210から出力される1走査線分前の色差信号を信
号CB としてマトリクス回路214に出力する。一方、
現在の走査線から読出される色差信号S1−S2が信号
B に対応する場合は、上記の場合とは逆に1H遅延線
210からの信号を色差信号CRとして、減算回路20
8からの信号S1−S2を色差信号CB としてマトリク
ス回路214に出力する。
That is, the signals S1-S2 (C R , C B ,...) Output from the subtraction circuit 208 and this signal are
The signals (C B , C R ,...) Obtained through the delay line 210
Circuit 21 which can be switched by a line selection pulse
2, the color difference signals S1-S one scanning line earlier.
2 can be used as a color difference signal for the scan line currently being read. That is, the selection circuit 212 outputs the signal S1-S2 corresponding to the scanning line currently being read, for example, the signal C1.
When R is the matrix circuit 214 and outputted to the matrix circuit 214 the signal as a color difference signal C R as it is, the color difference signals of one scanning line before being output from the 1H delay line 210 at the same time as a signal C B Output. on the other hand,
If the color difference signals S1-S2 which are read from the current scan line corresponding to the signal C B is the signal from the 1H delay line 210 to the contrary to the case of the as color difference signals C R, subtraction circuit 20
The signal S1-S2 from 8 to output to a matrix circuit 214 as the color difference signal C B.

【0046】マトリクス回路214は、受取った輝度信
号CL ならびに色差信号CR およびCB の3つの信号か
ら、以下の変換式に従って三原色信号であるRGB信号
を出力する。
The matrix circuit 214 outputs RGB signals, which are three primary color signals, from the received three signals of the luminance signal C L and the color difference signals C R and C B according to the following conversion formula.

【0047】 G=(2CL −2CR −2CB )/10 …(11) R=(CL +4CR −CB )/10 …(12) B=(CL −CR +4CB )/10 …(13) ここで、信号S1およびS2は、CCDの出力信号をサ
ンプリング周波数fnでサンプルホールドした結果であ
る。図17は、この信号S1、信号S2の周波数特性を
示すグラフである。
[0047] G = (2C L -2C R -2C B) / 10 ... (11) R = (C L + 4C R -C B) / 10 ... (12) B = (C L -C R + 4C B) / 10 (13) Here, the signals S1 and S2 are the result of sampling and holding the output signal of the CCD at the sampling frequency fn. FIG. 17 is a graph showing frequency characteristics of the signals S1 and S2.

【0048】信号S1およびS2は、サンプルホールド
されている結果、図17に示すように、そのレスポンス
は低周波領域から次第に減少し、周波数fn/2におい
て0となるような特性を有する。
As a result of the sampling and holding of the signals S1 and S2, as shown in FIG. 17, the response gradually decreases from the low frequency region and has a characteristic that it becomes 0 at the frequency fn / 2.

【0049】ここで、輝度信号CL 、色差信号CR およ
びCB ならびにこれらから生成されるRGB信号につい
ても図17と同様な周波数特性を有する。
Here, the luminance signal C L , the color difference signals C R and C B, and the RGB signals generated from them have the same frequency characteristics as in FIG.

【0050】したがって、RGB信号の水平解像度はH
−1となる。また、1フィールド内の垂直解像度は、信
号CR および信号CB についてはV/4となり、輝度信
号C L についてはV/2となる。このため、これらから
生成されるRGB信号については、その垂直解像度は約
V/2となる。
Therefore, the horizontal resolution of the RGB signal is H
It becomes -1. The vertical resolution within one field is
Issue CRAnd signal CBIs V / 4, and the luminance signal
Issue C LIs V / 2. Therefore, from these
For the generated RGB signals, the vertical resolution is about
V / 2.

【0051】以上のように、RGBの解像度は有効画素
数の1/2ないし1/4しか得ることができない。
As described above, the resolution of RGB can be obtained only from 1/2 to 1/4 of the number of effective pixels.

【0052】本発明は、上記のような問題点を解決する
ためになされたものであって、その目的は、有効画素数
に対して、解像度を劣化させることなく高い解像度で輝
度信号および色差信号を再生するこが可能な単板式カラ
ーカメラを提供することである。
The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a luminance signal and a chrominance signal with a high resolution without deteriorating the resolution with respect to the number of effective pixels. The object of the present invention is to provide a single-panel color camera capable of reproducing an image.

【0053】この発明の他の目的は、画像中のエッジに
おいて、偽色信号が発生することを抑制し、画質を向上
させることが可能な単板式カラーカメラを提供すること
である。
Another object of the present invention is to provide a single-chip color camera capable of suppressing generation of a false color signal at an edge in an image and improving image quality.

【0054】この発明のさらに他の目的は、CCDから
全画素独立読出された出力信号に基づいて、画素ごとに
対応する輝度信号および色差信号を生成することが可能
な色分離方法を提供することである。
Still another object of the present invention is to provide a color separation method capable of generating a luminance signal and a color difference signal corresponding to each pixel based on output signals independently read from all pixels of a CCD. It is.

【0055】[0055]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の単板式カ
ラーカメラは、画素に各々対応する光電変換素子がアレ
イ状に配列された固体撮像素子を備え、固体撮像素子
は、受光面側に光電変換素子に対応して色フィルタが色
差順次方式で配列され、任意の2行2列の4画素に対応
して緑色および3種の補色フィルタを有する色フィルタ
アレイを含み、固体撮像手段から全画素独立に読出され
る出力信号を受けて、4画素ごとに対応する色信号を生
成する色分離手段をさらに備え、色分離手段は、固体撮
像手段から順次出力された出力信号を保持する記憶手段
と、記憶手段に保持された出力信号に基づいて4画素の
画素群ごとに、輝度信号および、緑色信号と3原色のう
ちの緑色信号を除く他の原色信号の所定のものとの強度
差に対応する色信号を生成し、輝度信号および色差信号
から色信号を生成する演算手段とを含み、演算手段は、
i)2行2列の画素中の補色フィルタに対応する光電変
換素子のうち、所定の原色信号成分を含む信号を出力す
るものが対角方向に配置されている場合、2行2列の画
素群からの出力信号により色差信号を生成し、ii)2
行2列の画素中の補色フィルタに対応する光電変換素子
のうち、所定の原色信号成分を含む信号を出力するもの
が対角方向に配置されていない場合、2行2列の画素の
うち2画素を共有するように隣接する2行2列の画素群
からの出力信号により色差信号を生成する。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a single-panel color camera including a solid-state imaging device in which photoelectric conversion elements respectively corresponding to pixels are arranged in an array, and the solid-state imaging device is provided on a light receiving surface side. The color filters are arranged in a color difference sequential manner corresponding to the photoelectric conversion elements, and include a color filter array having green and three kinds of complementary filters corresponding to four pixels in an arbitrary two rows and two columns. Color separation means for receiving an output signal read out pixel-by-pixel and generating a color signal corresponding to every four pixels, further comprising a storage means for holding output signals sequentially output from the solid-state imaging means And, for each pixel group of four pixels, based on the output signal held in the storage means, a luminance signal and an intensity difference between a green signal and a predetermined one of the other primary color signals excluding the green signal among the three primary colors. Corresponding color signal Generated, and a calculating means for generating a color signal from the luminance signal and color difference signals, calculating means,
i) If the photoelectric conversion elements corresponding to the complementary color filters in the pixels of 2 rows and 2 columns that output signals including predetermined primary color signal components are arranged diagonally, the pixels of 2 rows and 2 columns Generating a color difference signal from the output signal from the group; ii) 2
If none of the photoelectric conversion elements corresponding to the complementary color filters in the pixels in row 2 that output a signal including a predetermined primary color signal component are arranged diagonally, two out of the pixels in row 2 and column 2 A color difference signal is generated from output signals from adjacent two-row, two-column pixel groups so as to share pixels.

【0056】請求項2記載の単板式カラーカメラは、請
求項1記載の単板式カラーカメラの構成において、演算
手段は、y行x列目の画素(x,y)に対応する光電変
換素子からの出力信号をD(x,y)とするとき、画素
群に対応する色フィルタアレイの配列に応じた線形演算
により、画素群からの出力信号D(x,y),D(x+
1,y),D(x,y+1)およびD(x+1,y+
1)の組、出力信号D(x,y),D(x+1,y),
D(x,y−1)およびD(x+1,y−1)の組なら
びに出力信号D(x,y+1),D(x+1,y+
1),D(x,y+2)およびD(x+1,y+2)の
組のいずれかから、画素(x,y)に対応する輝度信号
ならびに第1の色差信号および第2の色差信号を生成す
る色差信号生成手段と、輝度信号ならびに第1の色差信
号および第2の色差信号に対する所定の線形演算により
3原色信号を分離する分離演算手段とを有する。
According to a second aspect of the present invention, in the configuration of the single-panel color camera according to the first aspect, the arithmetic means comprises a photoelectric conversion element corresponding to the pixel (x, y) in the y-th row and the x-th column. Are output signals D (x, y) and D (x + y) by a linear operation according to the arrangement of the color filter array corresponding to the pixel group.
1, y), D (x, y + 1) and D (x + 1, y +
1), output signals D (x, y), D (x + 1, y),
A set of D (x, y-1) and D (x + 1, y-1) and output signals D (x, y + 1), D (x + 1, y +
1) a color difference that generates a luminance signal corresponding to a pixel (x, y) and a first color difference signal and a second color difference signal from one of a set of D (x, y + 2) and D (x + 1, y + 2) A signal generation unit; and a separation operation unit that separates three primary color signals by a predetermined linear operation on the luminance signal, the first color difference signal, and the second color difference signal.

【0057】請求項3記載の単板式カラーカメラは、請
求項2記載の単板式カラーカメラの構成において、色フ
ィルタアレイは、交互に配置されるマゼンタ色フィルタ
と緑色フィルタとを含む複数の第1の行と、交互に配置
される黄色フィルタとシアン色フィルタとを含む複数の
第2の行とを含み、nを自然数とするとき、第2の行
は、y=4n−3およびy=4n−1の行に属し、かつ
xが偶数の列に黄色フィルタを含み、第1の行は、y=
4n−4およびy=4n−2の行に属し、かつ、y=4
n−4の行に属する場合xが奇数の列に緑色フィルタを
有し、y=4n−2の行に属する場合xが偶数の列に緑
色フィルタを有し、色信号生成手段は、画素(x,y)
を含む2行2列の画素群からの出力信号D(x,y)、
D(x+1,y)、D(x,y+1)、D(x+1,y
+1)の組を第1の画素群信号とし、出力信号D(x,
y−1)、D(x+1,y−1)、D(x,y)、D
(x+1,y)の組を第2の画素群信号とし、出力信号
D(x,y+1)、D(x+1,y+1)、D(x,y
+2)、D(x+1,y+2)の組を第3の画素群信号
とするとき、画素(x,y)に対応する輝度信号C
L (x,y)、第1の色差信号CR (x,y)および第
2の色差信号CB (x,y)について、i)x=2n−
2、y=4n−4およびx=2n−1、y=4n−4の
場合CL (x,y)およびCB (x,y)を第1の画素
群信号から、CR (x,y)を第3の画素群信号から生
成し、ii)x=2n−2、y=4n−3およびx=2
n−1、y=4n−3の場合CL (x,y)およびCR
(x,y)を第1の画素群信号から、C B (x,y)を
第2の画素群信号から生成し、iii)x=2n−2、
y=4n−2およびx=2n−1、y=4n−2の場合
L (x,y)およびCR (x,y)を第1の画素群信
号から、CB (x,y)を第3の画素群信号から生成
し、iv)x=2n−2、y=4n−1およびx=2n
−1、y=4n−1の場合C L (x,y)およびC
B (x,y)を第1の画素群信号から、CR (x,y)
を第2の画素群信号から生成する。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a single-panel color camera.
The configuration of the single-panel color camera according to claim 2, wherein
The filter array consists of alternating magenta color filters
And a plurality of first rows, including a green filter, and alternately
Multiple filters, including yellow and cyan filters
A second row, where n is a natural number.
Belongs to the rows with y = 4n-3 and y = 4n-1, and
x includes a yellow filter in even columns, and the first row has y =
4n-4 and y = 4n-2, and y = 4
If the pixel belongs to row n-4, a green filter is applied to the column where x is an odd number.
X is green in an even column when y = 4n-2
A color filter, and the color signal generating means includes a pixel (x, y)
Output signals D (x, y) from a pixel group of 2 rows and 2 columns including
D (x + 1, y), D (x, y + 1), D (x + 1, y
+1) as a first pixel group signal and an output signal D (x,
y-1), D (x + 1, y-1), D (x, y), D
A set of (x + 1, y) is defined as a second pixel group signal, and an output signal
D (x, y + 1), D (x + 1, y + 1), D (x, y
+2) and D (x + 1, y + 2) as a third pixel group signal
, The luminance signal C corresponding to the pixel (x, y)
L(X, y), the first color difference signal CR(X, y) and the
2 color difference signal CBFor (x, y), i) x = 2n−
2, y = 4n-4 and x = 2n-1, y = 4n-4
Case CL(X, y) and CB(X, y) is the first pixel
From the group signal, CR(X, y) is generated from the third pixel group signal.
Ii) x = 2n-2, y = 4n-3 and x = 2
C when n-1 and y = 4n-3L(X, y) and CR
(X, y) is calculated from the first pixel group signal as C B(X, y)
Generated from the second pixel group signal, iii) x = 2n-2,
When y = 4n-2, x = 2n-1, and y = 4n-2
CL(X, y) and CR(X, y) is the first pixel group signal
From the number, CBGenerate (x, y) from the third pixel group signal
Iv) x = 2n-2, y = 4n-1 and x = 2n
-1, y = 4n-1 C L(X, y) and C
B(X, y) is calculated from the first pixel group signal as CR(X, y)
Is generated from the second pixel group signal.

【0058】請求項4記載の色信号の分離方法は、色差
順次方式で配列され、任意の2行2列の4画素に対応し
て緑色および3種の補色フィルタを有する色フィルタア
レイならびに画素に各々対応する光電変換素子がアレイ
状に配列された固体撮像素子を含む単板式カラーカメラ
における輝度信号の分離方法であって、光電変換素子か
らの出力信号に基づいて4画素の画素分ごとに、輝度信
号を画素群からの出力信号の和から求めるステップと、
4画素の画素群ごとに、緑色信号と3原色のうちの緑色
信号を除く他の原色信号の所定のものとの強度差に対応
する色差信号をi)2行2列の画素中の補色フィルタに
対応する光電変換素子のうち、所定の原色信号成分を含
む信号を出力するものが対角方向に配置されている場
合、2行2列の画素群からの出力信号により色差信号を
生成し、ii)2行2列の画素中の補色フィルタに対応
する光電変換素子のうち、所定の原色信号成分を含む信
号を出力するものが対角方向に配置されていない場合、
2行2列の画素のうち2画素を共有するように隣接する
2行2列の画素群からの出力信号により色差信号を生成
するステップと、輝度信号および色差信号から色信号を
生成するステップとを備える。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a color filter array and a color filter array having green and three types of complementary filters corresponding to four pixels in an arbitrary two rows and two columns. A method of separating a luminance signal in a single-panel color camera including a solid-state imaging device in which each corresponding photoelectric conversion element is arranged in an array, and for each of four pixels based on an output signal from the photoelectric conversion element, Obtaining a luminance signal from a sum of output signals from the pixel group;
For each pixel group of four pixels, i) a color difference signal corresponding to a difference in intensity between a green signal and a predetermined one of the other primary color signals excluding the green signal among the three primary colors is i) a complementary color filter in a pixel of 2 rows and 2 columns If the photoelectric conversion elements corresponding to the above are arranged in a diagonal direction to output a signal including a predetermined primary color signal component, a color difference signal is generated by an output signal from a pixel group of 2 rows and 2 columns, ii) When the photoelectric conversion elements corresponding to the complementary color filters in the pixels of 2 rows and 2 columns that output signals including predetermined primary color signal components are not arranged diagonally,
Generating a color difference signal from output signals from adjacent two-row, two-column pixels so as to share two pixels of the two-row, two-column pixel; and generating a color signal from the luminance signal and the color-difference signal. Is provided.

【0059】[0059]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

[実施の形態1]図1は、本発明の実施の形態1の単板
式カラーカメラ100の主要部の構成を示す概略ブロッ
ク図である。
[First Embodiment] FIG. 1 is a schematic block diagram showing a configuration of a main part of a single-panel color camera 100 according to a first embodiment of the present invention.

【0060】単板式カラーカメラ100は、大きくは、
被写体からの光を受ける光学系2と、光学系2により決
蔵された光学像を電気信号に変換するCCD10と、C
CD10に対して全画素独立読出駆動を行なう駆動回路
102と、CCD10からの出力信号を受けて、各画素
に対応する三原色信号R、G、Bを出力する色分離回路
101とを含む。
The single-panel color camera 100 is roughly
An optical system 2 for receiving light from a subject, a CCD 10 for converting an optical image determined by the optical system 2 into an electric signal,
It includes a drive circuit 102 that performs all-pixel independent read driving on the CD 10 and a color separation circuit 101 that receives output signals from the CCD 10 and outputs three primary color signals R, G, and B corresponding to each pixel.

【0061】色分離回路101の構成は、図15の従来
の色分離回路200の構成と対比されるものである。
The configuration of the color separation circuit 101 is to be compared with the configuration of the conventional color separation circuit 200 shown in FIG.

【0062】色分離回路101は、CCD10の出力信
号を受けて、輝度信号CL ならびに色差信号CR および
B を生成するCL R B 生成回路104と、CL
R B 生成回路104との間で、CCD10からの読出
信号D(x,y)、輝度信号CL 、色差信号CR および
B の授受を行ない、少なくとも1走査線分以上のこれ
らの信号を保持することが可能なランダムアクセスメモ
リ106(以下、RAMと呼ぶ)と、CL R B 生成
回路104からの信号を受けて、所定の演算により三原
色信号RGBを分離して出力するマトリクス回路108
とを含む。
The color separation circuit 101 outputs the output signal of the CCD 10.
The luminance signal CLAnd color difference signal CRand
CBGenerate CLCRCBGenerating circuit 104 and CLC
RC BRead from CCD 10 with generation circuit 104
Signal D (x, y), luminance signal CL, Color difference signal CRand
CBOf at least one scanning line
Random access memo that can hold these signals
C (hereinafter referred to as RAM) 106 and CLCRCBGenerate
Receiving the signal from the circuit 104 and performing a predetermined operation
Matrix circuit 108 for separating and outputting color signals RGB
And

【0063】図2は、本実施の形態における色フィルタ
アレイの配列とこの配列を有する色フィルタアレイを含
むCCD10からの信号読出を説明する模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the arrangement of the color filter array and the signal readout from the CCD 10 including the color filter array having this arrangement in the present embodiment.

【0064】図12に示した従来のフィールド加算読出
方式と異なり、本実施の形態では全画素独立読出動作を
行なう。すなわち、駆動回路102は、従来例と異な
り、CCD10内での垂直方向2画素の混合を行なわな
い駆動パルスを発生する。つまり、CCD10の出力信
号は、図12に示したフィールド読出ではなく、いわゆ
るフレーム読出となる。
Unlike the conventional field addition readout system shown in FIG. 12, in the present embodiment, an all-pixel independent readout operation is performed. That is, the driving circuit 102 generates a driving pulse which does not mix two pixels in the vertical direction in the CCD 10 unlike the conventional example. That is, the output signal of the CCD 10 is not a field readout shown in FIG. 12, but a so-called frame readout.

【0065】すなわち、図2に示すように、垂直方向
(y方向)0番目の第0ラインについては、水平方向
(x方向)に色フィルタMgおよびGが交互に配置され
ることに対応して、CCD10からの読出信号は、この
ラインに対応する走査線については、MgとGとが交互
に出力される信号となる。次の第1ライン(y=1に相
当)については、信号Yeと信号Cyとが交互に出力さ
れる。
That is, as shown in FIG. 2, for the 0th line in the vertical direction (y direction), the color filters Mg and G are alternately arranged in the horizontal direction (x direction). The read signal from the CCD 10 is a signal in which Mg and G are alternately output for the scanning line corresponding to this line. For the next first line (corresponding to y = 1), the signal Ye and the signal Cy are output alternately.

【0066】以上述べたような、CCD出力信号におけ
る各画素(x,y)とフィルタ色との関係は、nを自然
数とするとき、以下のような関係になる。
As described above, the relationship between each pixel (x, y) in the CCD output signal and the filter color is as follows when n is a natural number.

【0067】i) y=4n−3または4n−1の場合
(すなわち、y=1,3,5…) xが偶数であれば、色フィルタの色はYeであり、xが
奇数であれば、色フィルタの色はCyである。
I) When y = 4n-3 or 4n-1 (that is, y = 1, 3, 5...) If x is an even number, the color of the color filter is Ye, and if x is an odd number, , The color of the color filter is Cy.

【0068】ii) y=4n−4の場合(すなわち、
y=0,4,8,…) xが奇数であれば、色フィルタの色はMgであり、xが
偶数であれば、色フィルタの色はGである。
Ii) When y = 4n-4 (that is, y = 4n-4)
y = 0, 4, 8,...) If x is an odd number, the color of the color filter is Mg, and if x is an even number, the color of the color filter is G.

【0069】iii) y=4n−2の場合(すなわ
ち、y=2,6,10,…) xが奇数であれば、色フィルタの色はGであり、xが偶
数であれば、色フィルタの色はMgである。
Iii) When y = 4n-2 (that is, y = 2, 6, 10,...) If x is an odd number, the color of the color filter is G. If x is an even number, the color filter is a color filter. Is Mg.

【0070】なお、上記の説明では、説明の便宜上、M
gおよびGの色フィルタの属する行が偶数行であり、Y
eおよびCyの色フィルタの属する行が奇数行であると
したが、以下の説明で明らかとなるように、本発明はこ
のような場合に限定されることなく、たとえば、上記の
配列が1行分ずれた色フィルタの配列についても、同様
に適用することが可能である。
In the above description, for convenience of explanation, M
The rows to which the g and G color filters belong are even rows, and Y
Although the rows to which the e and Cy color filters belong are odd rows, as will be apparent from the following description, the present invention is not limited to such a case. The same can be applied to an array of color filters that are staggered.

【0071】[画素(x,y)に対して固定された4画
素からの色差信号の生成]上述したとおり、本実施の形
態では、CCD10から全画素独立して出力信号が読出
され、これらの信号が、RAM106に保持される構成
となっている。
[Generation of Color Difference Signal from Four Pixels Fixed for Pixel (x, y)] As described above, in the present embodiment, output signals are read out from CCD 10 independently for all pixels, and these signals are read out. The signal is held in the RAM 106.

【0072】したがって、以下に説明するとおり、各画
素(x,y)ごとに輝度信号CL (x,y)ならびに第
1の色差信号CR (x,y)および第2の色差信号CB
(x,y)をそれぞれ以下の演算により生成することが
可能である。
Therefore, as described below, the luminance signal C L (x, y), the first color difference signal C R (x, y), and the second color difference signal C B are provided for each pixel (x, y).
(X, y) can be generated by the following operations.

【0073】以下では、CCD10中の画素(x,y)
に対応する光電変換素子からの出力信号をD(x,y)
で表わすことにする。
Hereinafter, the pixel (x, y) in the CCD 10 will be described.
The output signal from the photoelectric conversion element corresponding to D (x, y)
Will be represented by

【0074】このとき、画素(x,y)を含む2行2列
の画素(x,y)、(x+1,y)、(x,y+1)、
(x+1,y+1)からの出力信号に対する線形演算に
より、輝度信号および2つの色差信号を抽出することが
可能である。
At this time, pixels (x, y), (x + 1, y), (x, y + 1), (x + 1, y) in two rows and two columns including the pixel (x, y)
It is possible to extract a luminance signal and two color difference signals by a linear operation on the output signal from (x + 1, y + 1).

【0075】すなわち、一般には、式で表わすと、以下
のようになる。 Cc(x,y)=Kc(x,y)・D(x,y)+Kc(x+1,y)・D( x+1,y)+Kc(x,y+1)・D(x,y+1)+Kc(x+1,y+1 )・D(x+1,y+1) …(14) (ここで、cは、L R B のいずれかである) このとき、画素(X,Y)のフィルタの色とCL R
B 信号を作成するための係数KL (X,Y)、K
R (X,Y)、KB (X,Y)とは以下の関係があるも
のとする。ここで、X=x,x+1、Y=y,y+1で
ある。
That is, in general, the expression is as follows. Cc (x, y) = Kc (x, y) .D (x, y) + Kc (x + 1, y) .D (x + 1, y) + Kc (x, y + 1) .D (x, y + 1) + Kc (x + 1, y + 1) .D (x + 1, y + 1) (14) (where c is any of L , R , and B ) At this time, the color of the filter of the pixel (X, Y) and C L C R C
Coefficients K L (X, Y), K for creating B signal
R (X, Y), K B (X, Y) and shall have the following relationship. Here, X = x, x + 1 and Y = y, y + 1.

【0076】 i ) 画素(X,Y)のフィルタの色がCyである場合 KL (X,Y)=1、KR (X,Y)=−1、KB (X,Y)=1 ii) 画素(X,Y)のフィルタの色がYeである場合 KL (X,Y)=1、KR (X,Y)=1、KB (X,Y)=−1 iii ) 画素(X,Y)のフィルタの色がMgである場合 KL (X,Y)=1、KR (X,Y)=1、KB (X,Y)=1 iv) 画素(X,Y)のフィルタの色がGである場合 KL (X,Y)=1、KR (X,Y)=−1、KB (X,Y)=−1 以上のフィルタの色と係数KL 、KR 、KB との関係に
基づいて、実際に輝度信号および色差信号が生成される
過程をより具体的に説明する。
[0076] i) a pixel (X, when the color filters Y) is Cy K L (X, Y) = 1, K R (X, Y) = - 1, K B (X, Y) = 1 If the color filters ii) a pixel (X, Y) is Ye K L (X, Y) = 1, K R (X, Y) = 1, K B (X, Y) = - 1 iii) pixel (X, Y) when the color filters are Mg K L (X, Y) = 1, K R (X, Y) = 1, K B (X, Y) = 1 iv) pixel (X, Y If the color filters are G K L of) (X, Y) = 1 , K R (X, Y) = - 1, K B (X, Y) = - 1 or more color filters and coefficient K L , K R, based on the relationship between the K B, actually explaining a process of the luminance signal and color difference signals are generated more specifically.

【0077】以下では、一例として、図2において、画
素(0,0)に対応する輝度信号押色差信号を求めるこ
とにする。
In the following, as an example, in FIG. 2, a luminance signal and a color-difference signal corresponding to the pixel (0, 0) are obtained.

【0078】式(1)〜(3)が成り立つことに注意す
ると、輝度信号CL (0,0)は以下の式(14)に表
わされる。
Note that the equations (1) to (3) hold, the luminance signal C L (0,0) is expressed by the following equation (14).

【0079】 CL (0,0)=D(0,0)+D(1,0)+D(0,1)+D(1,1) =Mg+G+Ye+Cy =(R+B)+G+(R+G)+(B+G) =2R+3G+2B …(14) さらに、第1の色差信号CR (0,0)は、以下の式
(15)から算出される。
C L (0,0) = D (0,0) + D (1,0) + D (0,1) + D (1,1) = Mg + G + Ye + Cy = (R + B) + G + (R + G) + (B + G) = 2R + 3G + 2B (14) Further, the first color difference signal C R (0,0) is calculated from the following equation (15).

【0080】 CR (0,0)=D(0,0)+D(0,1)−D(1,0)−D(1,1) =Mg+Ye−G−Cy =(R+B)+(R+G)−G−(B+G) =2R−G …(15) 一方、第2の色差信号CB (0,0)は、以下の式(1
6)により算出される。
C R (0,0) = D (0,0) + D (0,1) -D (1,0) -D (1,1) = Mg + Ye-G-Cy = (R + B) + (R + G ) −G− (B + G) = 2R−G (15) On the other hand, the second color difference signal C B (0,0) is expressed by the following equation (1).
6).

【0081】 CB (0,0)=D(0,0)+D(1,1)−D(0,1)−D(1,0) =Mg+Cy−Ye−G =(R+B)+(B+G)−(R+G)−G =2B−G …(16) すなわち、画素(0,0)に対する輝度信号および2つ
の色差信号は、画素(0,0),(1,0),(0,
1),(1,1)からの出力信号を用いて算出すること
ができる。
C B (0,0) = D (0,0) + D (1,1) -D (0,1) -D (1,0) = Mg + Cy-Ye-G = (R + B) + (B + G ) − (R + G) −G = 2B−G (16) That is, the luminance signal and the two color difference signals for the pixel (0, 0) are represented by the pixels (0, 0), (1, 0), (0,
It can be calculated using output signals from 1) and (1, 1).

【0082】上記の例では、注目する画素(0,0)が
マゼンタ色フィルタに対応している場合を示している
が、注目する画素が他の色フィルタである場合にも、そ
の画素(x,y)を含む2行2列の画素(x,y),
(x+1,y),(x,y+1),(x+1,y+1)
からの出力信号の線形演算により輝度信号および色差信
号を求めることができる。
In the above example, the case where the pixel of interest (0, 0) corresponds to the magenta color filter is shown. However, even when the pixel of interest is another color filter, the pixel (x , Y) containing two rows and two columns of pixels (x, y),
(X + 1, y), (x, y + 1), (x + 1, y + 1)
A luminance signal and a color difference signal can be obtained by a linear operation of the output signal from.

【0083】したがって、各画素ごとに輝度信号および
2つの色差信号を求めることができるため、従来の色分
離回路よりも解像度の向上した色分離回路を実現するこ
とが可能である。
Therefore, since a luminance signal and two color difference signals can be obtained for each pixel, it is possible to realize a color separation circuit having a higher resolution than a conventional color separation circuit.

【0084】[固定された4画素からの色差信号の生成
の問題点]しかしながら、上記のような色分離方式に
は、以下に述べるような問題点がある。
[Problem of Generation of Color Difference Signal from Four Fixed Pixels] However, the above-described color separation method has the following problems.

【0085】i)水平方向に輝度が変化する場合 すなわち、図2中に示したように、CCD画素配列状に
入力する光強度に、水平方向の輝度レベルの変化H1
(画面の左から右で輝度レベルが変化するエッジ)部分
がある場合を考える。
I) When the luminance changes in the horizontal direction. That is, as shown in FIG. 2, a change in the luminance level H1 in the horizontal direction is caused by the light intensity input to the CCD pixel array.
Consider a case where there is a (edge where the luminance level changes from left to right on the screen) portion.

【0086】以下では、説明を簡単にするために、この
エッジ部分には色成分がない無彩色の光信号が入力し、
輝度レベルだけが変化しているものとする。
In the following, for the sake of simplicity, an achromatic optical signal having no color component is input to this edge portion.
It is assumed that only the brightness level has changed.

【0087】このエッジ部分で、水平方向(x軸)に向
かって、輝度レベルがb/a(b>a)だけ変化したも
のとする。
At this edge portion, it is assumed that the luminance level changes by b / a (b> a) in the horizontal direction (x-axis).

【0088】以下でも、一例として、画素(0,0)に
対応する輝度信号および色信号を、上記の場合について
算出すると以下のようになる。
Hereinafter, as an example, the luminance signal and the chrominance signal corresponding to the pixel (0, 0) are calculated as follows in the above case.

【0089】まず、輝度信号CL (0,0)について
は、以下のようになる。 CL (0,0)=D(0,0)+D(1,0)+D(0,1)+D(1,1) =a×Mg+b×G+a×Ye+b×Cy =a×(R+B+R+G)+b×(2G+B) …(17) 次に、第1の色差信号CR (0,0)については以下の
ようになる。
First, the luminance signal C L (0,0) is as follows. C L (0,0) = D (0,0) + D (1,0) + D (0,1) + D (1,1) = a × Mg + b × G + a × Ye + b × Cy = a × (R + B + R + G) + b × (2G + B) (17) Next, the first color difference signal C R (0,0) is as follows.

【0090】 CR (0,0)=D(0,0)+D(0,1)−D(1,0)−D(1,1) =a×Mg+a×Ye−b×G−b×Cy =a×(R+B+R+G)−b×(2G+B) …(18) 次に、第2の色差信号CB (0,0)については以下の
ようになる。
C R (0,0) = D (0,0) + D (0,1) −D (1,0) −D (1,1) = a × Mg + a × Ye−b × G−b × Cy = a × (R + B + R + G) −b × (2G + B) (18) Next, the second color difference signal C B (0,0) is as follows.

【0091】 CB (0,0)=D(0,0)+D(1,1)−D(0,1)−D(1,0) =a×Mg+b×Cy−a×Ye−b×G =a×(R+B−R−G)+b×B …(19) ここで、色成分がないと仮定したので、以下の2つの式
が成り立つ。
C B (0,0) = D (0,0) + D (1,1) −D (0,1) −D (1,0) = a × Mg + b × Cy−a × Ye−b × G = a × (R + B−R−G) + b × B (19) Here, since it is assumed that there is no color component, the following two equations hold.

【0092】2R−G=0 2B−G=0 したがって、2R=2B=G=2Sとおいて、R=S,
B=S,G=2Sを上記式(17)〜(19)に代入す
ると、第1および第2の色差信号について、以下の結果
が得られる。
2R−G = 0 2B−G = 0 Therefore, assuming that 2R = 2B = G = 2S, R = S,
When B = S and G = 2S are substituted into the above equations (17) to (19), the following results are obtained for the first and second color difference signals.

【0093】 CR (0,0)=−5S(b−a) …(20) CB (0,0)=S(b−a) …(21) したがって、本来色成分のない画素(0,0)に色差信
号が発生してしまう。この結果、画面上には偽色が現
れ、画質劣化に要因になる。
C R (0,0) = − 5S (b−a) (20) C B (0,0) = S (b−a) (21) Therefore, the pixel (0) originally having no color component , 0). As a result, a false color appears on the screen, which causes deterioration of image quality.

【0094】同様にして、図2に示した水平方向の輝度
レベルの変化H2がある場合に、画素(1,0)につい
ての色差信号を算出すると以下のようになる。
Similarly, when there is a change in the horizontal luminance level H2 shown in FIG. 2, the color difference signal for the pixel (1, 0) is calculated as follows.

【0095】 CR (1,0)=5S(b−a) …(22) CB (1,0)=−S(b−a) …(23) したがって、輝度レベルの変化H2が存在する場合も、
画素(1,0)において偽色が発生する。
C R (1,0) = 5S (b−a) (22) C B (1,0) = − S (b−a) (23) Therefore, there is a change in luminance level H2. Also,
A false color occurs at the pixel (1, 0).

【0096】水平方向に輝度変化のエッジが存在するす
べての画素について同様のことがいえる。
The same can be said for all pixels having an edge of luminance change in the horizontal direction.

【0097】ii) 垂直方向に輝度が変化する場合 次に、図2に示すように、垂直方向の輝度変化V1が存
在する場合について、同様に画素(0,2)について、
色差信号を算出すると以下のようになる。
Ii) When the luminance changes in the vertical direction Next, as shown in FIG. 2, when there is a luminance change V1 in the vertical direction, similarly for the pixel (0, 2),
The calculation of the color difference signal is as follows.

【0098】色差信号CR (0,2)については以下の
ようになる。 CR (0,2)=D(1,2)+D(0,3)−D(0,2)−D(1,3) =b×Mg+a×Ye−b×G−a×Cy =a×(R+G−G−B)+b×(R+B−G)…(24) 色差信号CB (0,2)については以下のようになる。
The color difference signal C R (0, 2) is as follows. C R (0,2) = D (1,2) + D (0,3) −D (0,2) −D (1,3) = b × Mg + a × Ye−b × G−a × Cy = a × (R + G−GB) + b × (R + BG) (24) The color difference signal C B (0, 2) is as follows.

【0099】 CB (0,2)=D(1,2)+D(1,3)−D(0,2)−D(0,3) =b×Mg+a×Cy−b×G−a×Ye =a×(G+B−R−G)+b×(R+B−G)…(25) ここでも同様に、2R=2B=G=2Sとおくことによ
り、CR (0,2)=0およびCB (0,2)=0が得
られる。
C B (0,2) = D (1,2) + D (1,3) −D (0,2) −D (0,3) = b × Mg + a × Cy−b × G−a × Ye = a × (G + B−R−G) + b × (R + B−G) (25) Similarly, by setting 2R = 2B = G = 2S, C R (0, 2) = 0 and C B (0,2) = 0 is obtained.

【0100】したがって、垂直方向には偽色が発生しな
いことがわかる。同様にして、図2に示した垂直方向の
輝度信号の変化V2が存在する場合も、そのエッジ部分
の画素については、色差信号の値はともに0となり、垂
直方向のエッジに対しては偽色が発生しないことがわか
る。
Accordingly, it can be seen that no false color occurs in the vertical direction. Similarly, when there is a change V2 in the luminance signal in the vertical direction shown in FIG. 2, the values of the color difference signals are both 0 for the pixels at the edge portion, and the false color is applied to the edge in the vertical direction. It can be seen that no problem occurs.

【0101】したがって、以上説明したように、画素
(x,y)に対して、それを含む2行2列の画素(x,
y),(x+1,y),(x,y+1),(x+1,y
+1)からの出力信号に基づいて色差信号を演算する方
法では、水平方向に著しい輝度変化(エッジ)があるよ
うな場合に、偽色が発生する。このため画面上に画像を
再生した場合、本来色のない部分に偽色があらわれ画質
を劣化させてしまう。また、信号CL,CR ,CB から
3原色のR,G,B信号を生成する過程で、偽色信号成
分により偽輝度信号が発生してしまい輝度信号の劣化に
つながってしまう。
Accordingly, as described above, the pixel (x, y) is replaced by the pixel (x, y,
y), (x + 1, y), (x, y + 1), (x + 1, y
In the method of calculating the color difference signal based on the output signal from (+1), a false color is generated when there is a significant luminance change (edge) in the horizontal direction. For this reason, when an image is reproduced on a screen, a false color appears in a portion that originally has no color, thereby deteriorating the image quality. The signal CL, C R, R of the three primary colors from the C B, G, in the process of generating the B signal, a false luminance signal leads to deterioration of the luminance signal will be generated by the false color signal component.

【0102】[偽色信号の発生と色フィルタ配列との関
係]以上説明したとおり、図2に示すような色差順次方
式の色フィルタの配列では、水平方向に著しい輝度変化
がある場合、偽色が発生する。
[Relationship Between Generation of False Color Signal and Color Filter Arrangement] As described above, in the arrangement of the color difference sequential type color filters as shown in FIG. Occurs.

【0103】そこで、以下にこのような偽色が発生する
画素と、色フィルタの配列との関係について考察する。
Therefore, the relationship between the pixel where such a false color occurs and the arrangement of the color filters will be considered below.

【0104】図3は、図2に示した色フィルタアレイに
ついての、R信号およびB信号成分を含む色信号を出力
するフィルタ配置を示す図である。図3(a)は、R信
号成分を有する信号を出力する画素の配列を斜線で示
し、図3(b)は、B信号成分を含む信号を出力する画
素の配列を斜線で示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a filter arrangement for outputting a color signal containing an R signal and a B signal component in the color filter array shown in FIG. FIG. 3A is an oblique line showing an array of pixels outputting a signal having an R signal component, and FIG. 3B is an oblique line showing an array of pixels outputting a signal including a B signal component. .

【0105】式(1)〜(3)に注意すると、R信号
は、図2に示した色フィルタ配列のうち、マゼンタ色フ
ィルタおよび黄色色フィルタに対応する画素からの出力
信号に含まれる。一方、B信号成分は、マゼンタ色フィ
ルタおよびシアン色フィルタに対応する画素からの出力
信号に含まれる。
Note the equations (1) to (3), the R signal is included in the output signal from the pixel corresponding to the magenta filter and the yellow filter in the color filter array shown in FIG. On the other hand, the B signal component is included in an output signal from a pixel corresponding to the magenta color filter and the cyan color filter.

【0106】ここで、図2に示したような水平方向の輝
度信号の変化H1がある場合について以下考えることに
する。
Here, the case where there is a change H1 in the luminance signal in the horizontal direction as shown in FIG. 2 will be considered below.

【0107】画素(0,0)に注目すると、この画素を
含む上述の2行2列の画素からの出力信号のうち、R信
号成分を有する出力信号は、輝度レベルの小さい側から
のみ得られ、輝度レベルの高い側にはR信号成分は存在
しない。
Focusing on the pixel (0,0), among the output signals from the above-described pixel in the above-mentioned two rows and two columns including this pixel, the output signal having the R signal component can be obtained only from the side having the lower luminance level. There is no R signal component on the side with the higher luminance level.

【0108】これに対応して、色差信号CR (0,0)
には、大きな偽色信号成分が発生している。
Correspondingly, the color difference signal C R (0,0)
Has a large false color signal component.

【0109】これに対して、画素(0,0)を含む上述
の2行2列の画素のうち、B信号成分を有する信号を出
力する画素は、輝度レベルの高い側にも低い側にも存在
している。
On the other hand, of the pixels in the above-mentioned two rows and two columns including the pixel (0, 0), the pixel outputting the signal having the B signal component has a high luminance level and a low luminance level. Existing.

【0110】したがって、色差信号CB (0,0)に対
する偽色信号は、色差信号CR (0,0)に対して現れ
る偽色信号成分よりも絶対値の小さなものとなってい
る。
Therefore, the false color signal for the color difference signal C B (0,0) has a smaller absolute value than the false color signal component appearing for the color difference signal C R (0,0).

【0111】したがって、輝度信号変化にエッジが存在
した場合も、偽色信号の発生を抑制するためには、得よ
うとする色差信号が、CR 信号である場合、R信号成分
を出力する画素が対角方向に配列されている2行2列の
画素群からの信号に基づいてこの色差信号CR を算出す
ることとすればよい。同様のことが、色差信号CB につ
いてもいえる。
[0111] Therefore, even if an edge is present in the luminance signal changes, in order to suppress the occurrence of a false color signal, the color difference signals to be obtained is, if a C R signal, a pixel that outputs the R signal component There may be decided to calculate the color difference signals C R on the basis of a signal from the two rows and two columns of pixel group arranged in the diagonal direction. The same is true for the color difference signals C B.

【0112】[CL R B 生成回路104の動作]次
に、上述したような偽色信号の発生を抑制することが可
能な色分離方式について説明する。
[0112] Operation of C L C R C B generating circuit 104 will now be described color separation method capable of suppressing the occurrence of a false color signal as described above.

【0113】すなわち、図1に示したCCD10から全
画素独立読出が行なわれた場合のC L R B 生成回路
104の動作について説明する。
That is, from the CCD 10 shown in FIG.
C when pixel independent reading is performed LCRCBGeneration circuit
The operation of 104 will be described.

【0114】今までの説明では、画素(x,y)の画素
についての色差信号を、この画素を含む画素(x,
y),(x+1,y),(x,y+1),(x+1,y
+1)の2行2列の出力信号から生成するという表現を
用いてきた。
In the description so far, the color difference signal for the pixel (x, y) is converted to the pixel (x, y) including this pixel.
y), (x + 1, y), (x, y + 1), (x + 1, y
+1), which is generated from an output signal of 2 rows and 2 columns.

【0115】以下では、図面上で色差信号の生成方法を
説明する際の便宜のために、これら2行2列の画素から
の出力信号に基づいて、これら4画素の中央位置の画素
についての輝度信号および色差信号を生成するという表
現を用いることにする。
In the following, for the sake of convenience in describing the method of generating a color difference signal on the drawing, the luminance of the pixel at the center position of these four pixels is determined based on the output signals from the pixels in these two rows and two columns. The expression of generating a signal and a color difference signal will be used.

【0116】この場合も、4画素の中央位置についての
輝度信号および色差信号を画素(x,y)についての輝
度信号および色差信号と考えることとすれば、今までの
説明と実体的な変更はない。
Also in this case, if the luminance signal and the color difference signal at the center position of the four pixels are considered as the luminance signal and the color difference signal for the pixel (x, y), the description so far and the substantive changes are as follows. Absent.

【0117】また、出力信号D(x,y)が、たとえば
マゼンタ色フィルタである場合、この信号を特にMg
(x,y)と表現することにする。
When the output signal D (x, y) is, for example, a magenta color filter, this signal is
(X, y).

【0118】図4〜図7は、本発明の色分離回路101
中のCL R B 生成回路104の動作を説明するため
の図である。
FIGS. 4 to 7 show a color separation circuit 101 according to the present invention.
A C L C R C diagram for explaining the operation of the B generating circuit 104 in.

【0119】図4は、図2に示した色フィルタアレイの
うち、たとえば画素(0,0),(1,0),(1,
0)および(1,1)により囲まれた中央位置の色差信
号を計算する場合用いられる2行2列の画素を示す図で
ある。
FIG. 4 shows, for example, pixels (0, 0), (1, 0), (1, 2) in the color filter array shown in FIG.
FIG. 3 is a diagram showing pixels in two rows and two columns used when calculating a color difference signal at a central position surrounded by (0) and (1, 1).

【0120】図5は、たとえば、図2中の画素(0,
1),(1,1),(0,2)および(1,2)に囲ま
れる中央位置の色差信号を計算する場合に用いられる2
行2列の画素を示す図である。
FIG. 5 shows, for example, the pixel (0,
1) used to calculate a color difference signal at a central position surrounded by (1, 1), (0, 2) and (1, 2)
FIG. 3 is a diagram illustrating pixels in a row and a second column.

【0121】図6は、たとえば、図2中の画素(0,
2),(1,2),(0,3)および(1,3)に囲ま
れる中央位置の色差信号を計算する場合に用いられる2
行2列の画素を示す図である。
FIG. 6 shows, for example, the pixel (0,
2) used to calculate a color difference signal at a central position surrounded by (1,2), (0,3) and (1,3)
FIG. 3 is a diagram illustrating pixels in a row and a second column.

【0122】図7は、たとえば、図2中の画素(0,
3),(1,3),(0,4)および(1,4)に囲ま
れる中央位置の色差信号を計算する場合に用いられる2
行2列の画素を示す図である。
FIG. 7 shows, for example, the pixel (0,
3) 2 used for calculating a color difference signal at a central position surrounded by (1, 3), (0, 4) and (1, 4)
FIG. 3 is a diagram illustrating pixels in a row and a second column.

【0123】ただし、以下に説明するように、図4〜図
7に示した輝度信号または色差信号を計算するための2
行2列の画素の選択は、より一般的に同様の配列の画素
に囲まれる中央位置の演算の場合に当てはまるものであ
る。
However, as will be described below, a method for calculating the luminance signal or the color difference signal shown in FIGS.
The selection of a pixel in row 2 column applies more generally to the calculation of the center position surrounded by pixels of a similar arrangement.

【0124】図4を参照して、画素(0,0),(1,
0),(0,1)および(1,1)に囲まれる中央位置
の輝度信号CL および色差信号CB は、ともにこの4画
素からの出力信号をもとに計算される。一方、色差信号
R は、y方向に1画素分だけずれた2行2列の画素か
らの出力信号に基づいて計算される。
Referring to FIG. 4, pixels (0, 0), (1,
0), (0,1) and (1,1) to the luminance signal C L and the color difference signal C B in a central position surrounded is calculated both on the basis of the output signals from the four pixels. On the other hand, the color difference signal C R is calculated based on output signals from pixels in two rows and two columns shifted by one pixel in the y direction.

【0125】図5を参照して、画素(0,1),(1,
1),(0,2)および(1,2)に囲まれた中央位置
の輝度信号および色差信号CR は、この4画素からの出
力信号に基づいて計算される。一方、色差信号CB は、
−y方向に1画素分ずれた2行2列の画素から計算され
る。
Referring to FIG. 5, pixels (0, 1), (1,
The luminance signal and the color difference signal C R at the central position surrounded by 1), (0, 2) and (1, 2) are calculated based on the output signals from these four pixels. On the other hand, the color difference signals C B,
It is calculated from pixels in two rows and two columns shifted by one pixel in the −y direction.

【0126】図6を参照して、画素(0,2),(1,
2),(0,3)および(1,3)に囲まれた中央位置
に対応する輝度信号CL および色差信号CR はこの2行
2列の4画素から計算される。
Referring to FIG. 6, pixels (0, 2), (1,
2) The luminance signal C L and the color difference signal C R corresponding to the central position surrounded by (0, 3) and (1, 3) are calculated from the four pixels in two rows and two columns.

【0127】一方、色差信号CB は、y方向に1画素分
ずれた2行2列の画素からの出力信号に基づいて計算さ
れる。
[0127] On the other hand, the color difference signal C B is calculated based on the output signals from the pixels of two rows and two columns shifted by one pixel in the y direction.

【0128】図7を参照して、画素(0,3),(1,
3),(0,4)および(1,4)に囲まれる中央位置
の輝度信号CL および色差信号CB は、この4画素から
の出力信号に基づいて演算される。一方、色差信号CR
は、−y方向に1画素分だけずれた2行2列の画素から
の出力信号に基づいて計算される。
Referring to FIG. 7, pixels (0, 3), (1,
3), (0,4) and (1,4) to the luminance signal C L and the color difference signal C B in a central position surrounded is calculated based on the output signal from the four pixels. On the other hand, the color difference signal C R
Is calculated based on output signals from pixels in two rows and two columns shifted by one pixel in the −y direction.

【0129】以上図4〜図7を用いて説明した輝度信号
L ならびに色差信号CR およびC B の計算方法を、よ
り一般的に示すと以下のようになる。 i)x−2n−2,y−4n−4(n:自然数)のとき CL (x,y)=D(x,y)+D(x+1,y)+D(x,y+1)+D (x+1,y+1) =Mg(x,y)+G(x+1,y)+Ye(x,y+1) +Cy(x+1,y+1) CR (x,y)=D(x+1,y+2)+D(x,y+1)−D(x,y+ 2)−D(x+1,y+1) =Mg(x+1,y+2)+Ye(x,y+1)−G(x, y+2)−Cy(x+1,y+1) CB (x,y)=D(x,y)+D(x+1,y+1)−D(x,y+1) −D(x+1,y) =Mg(x,y)+Cy(x+1,y+1)−Ye(x,y +1)−G(x+1,y) ii)x−2n−2,y−4n−3(n:自然数)のとき CL (x,y)=D(x+1,y+1)+D(x,y+1)+D(x,y) +D(x+1,y) =Mg(x+1,y+1)+G(x,y+1)+Ye(x, y)+Cy(x+1,y) CR (x,y)=D(x+1,y+1)+D(x,y)−D(x,y+1) −D(x+1,y) =Mg(x+1,y+1)+Ye(x,y)−G(x,y+ 1)−Cy(x+1,y) CB (x,y)=D(x,y−1)+D(x+1,y)−D(x,y)−D (x+1,y−1) =Mg(x,y−1)+Cy(x+1,y)−Ye(x,y )−G(x+1,y−1) iii)x−2n−2,y−4n−2(n:自然数)のとき CL (x,y)=D(x+1,y)+D(x,y)+D(x,y+1)+D (x+1,y+1) =Mg(x+1,y)+G(x,y)+Ye(x,y+1) +Cy(x+1,y+1) CR (x,y)=D(x+1,y)+D(x,y+1)−D(x,y)−D (x+1,y+1) =Mg(x+1,y)+Ye(x,y+1)−G(x,y) −Cy(x+1,y+1) CB (x,y)=D(x,y+2)+D(x+1,y+1)−D(x,y+ 1)−D(x+1,y+2) =Mg(x,y+2)+Cy(x+1,y+1)−Ye(x ,y+1)−G(x+1,y+2) iv)x−2n−2,y−4n−1(n:自然数)のとき CL (x,y)=D(x,y+1)+D(x+1,y+1)+D(x,y) +D(x+1,y) =Mg(x,y+1)+G(x+1,y+1)+Ye(x, y)+Cy(x+1,y) CR (x,y)=D(x+1,y−1)+D(x,y)−D(x,y−1) −D(x+1,y) =Mg(x+1,y−1)+Ye(x,y)−G(x,y− 1)−Cy(x+1,y) CB (x,y)=D(x,y+1)+D(x+1,y)−D(x,y)−D (x+1,y+1) =Mg(x,y+1)+Cy(x+1,y)−Ye(x,y )−G(x+1,y+1) v)x−2n−1,y−4n−4(n:自然数)のとき CL (x,y)=D(x+1,y)+D(x,y)+D(x+1,y+1) +D(x,y+1) =Mg(x+1,y)+G(x,y)+Ye(x+1,y+ 1)+Cy(x,y+1) CR (x,y)=D(x,y+2)+D(x+1,y+1)−D(x+1, y+2)−D(x,y+1) =Mg(x,y+2)+Ye(x+1,y+1)−G(x+ 1,y+2)−Cy(x,y+1) CB (x,y)=D(x+1,y)+D(x,y+1)−D(x+1,y+ 1)−D(x,y) =Mg(x+1,y)+Cy(x,y+1)−Ye(x+1 ,y+1)−G(x,y) vi)x−2n−1,y−4n−3(n:自然数)のとき CL (x,y)=D(x,y+1)+D(x+1,y+1)+D(x+1, y)+D(x,y) =Mg(x,y+1)+G(x+1,y+1)+Ye(x+ 1,y)+Cy(x,y) CR (x,y)=D(x,y+1)+D(x+1,y)−D(x+1,y+ 1)−D(x,y) =Mg(x,y+1)+Ye(x+1,y)−G(x+1, y+1)−Cy(x,y) CB (x,y)=D(x+1,y−1)+D(x,y)−D(x+1,y) −D(x,y−1) =Mg(x+1,y−1)+Cy(x,y)−Ye(x+1 ,y)−G(x,y−1) vii)x−2n−1,y−4n−2(n:自然数)のとき CL (x,y)=D(x,y)+D(x+1,y)+D(x+1,y+1) +D(x,y+1) =Mg(x,y)+G(x+1,y)+Ye(x+1,y+ 1)+Cy(x,y+1) CR (x,y)=D(x,y)+D(x+1,y+1)−D(x+1,y) −D(x,y+1) =Mg(x,y)+Ye(x+1,y+1)−G(x+1, y)−Cy(x,y+1) CB (x,y)=D(x+1,y+2)+D(x,y+1)−D(x+1, y+1)−D(x,y+2) =Mg(x+1,y+2)+Cy(x,y+1)−Ye(x +1,y+1)−G(x,y+2) viii)x−2n−1,y−4n−1(n:自然数)のとき CL (x,y)=D(x+1,y+1)+D(x,y+1)+D(x+1, y)+D(x,y) =Mg(x+1,y+1)+G(x,y+1)+Ye(x+ 1,y)+Cy(x,y) CR (x,y)=D(x,y−1)+D(x+1,y)−D(x+1,y− 1)−D(x,y) =Mg(x,y−1)+Ye(x+1,y)−G(x+1, y−1)−Cy(x,y) CB (x,y)=D(x+1,y+1)+D(x,y)−D(x+1,y) −D(x,y+1) =Mg(x+1,y+1)+Cy(x,y)−Ye(x+1 ,y)−G(x,y+1) [偽色信号の抑制効果]以上説明したCL R B 生成
回路104の動作により、生成される輝度信号CL なら
びに色差信号CR およびCB により、偽色信号の発生が
抑制されていることは以下のようにして確かめることが
できる。
The luminance signal described with reference to FIGS.
CLAnd color difference signal CRAnd C BHow to calculate
More generally, it is as follows. i) For x-2n-2, y-4n-4 (n: natural number) CL(X, y) = D (x, y) + D (x + 1, y) + D (x, y + 1) + D (x + 1, y + 1) = Mg (x, y) + G (x + 1, y) + Ye (x, y + 1) + Cy (X + 1, y + 1) CR(X, y) = D (x + 1, y + 2) + D (x, y + 1) -D (x, y + 2) -D (x + 1, y + 1) = Mg (x + 1, y + 2) + Ye (x, y + 1) -G (x , Y + 2) −Cy (x + 1, y + 1) CB(X, y) = D (x, y) + D (x + 1, y + 1) -D (x, y + 1) -D (x + 1, y) = Mg (x, y) + Cy (x + 1, y + 1) -Ye (x, y + 1) -G (x + 1, y) ii) When x-2n-2, y-4n-3 (n: natural number) CL(X, y) = D (x + 1, y + 1) + D (x, y + 1) + D (x, y) + D (x + 1, y) = Mg (x + 1, y + 1) + G (x, y + 1) + Ye (x, y) + Cy (X + 1, y) CR(X, y) = D (x + 1, y + 1) + D (x, y) -D (x, y + 1) -D (x + 1, y) = Mg (x + 1, y + 1) + Ye (x, y) -G (x, y y + 1) -Cy (x + 1, y) CB(X, y) = D (x, y-1) + D (x + 1, y) -D (x, y) -D (x + 1, y-1) = Mg (x, y-1) + Cy (x + 1, y) ) -Ye (x, y) -G (x + 1, y-1) iii) When x-2n-2, y-4n-2 (n: natural number) CL(X, y) = D (x + 1, y) + D (x, y) + D (x, y + 1) + D (x + 1, y + 1) = Mg (x + 1, y) + G (x, y) + Ye (x, y + 1) + Cy (X + 1, y + 1) CR(X, y) = D (x + 1, y) + D (x, y + 1) -D (x, y) -D (x + 1, y + 1) = Mg (x + 1, y) + Ye (x, y + 1) -G (x, y) -Cy (x + 1, y + 1) CB(X, y) = D (x, y + 2) + D (x + 1, y + 1) -D (x, y + 1) -D (x + 1, y + 2) = Mg (x, y + 2) + Cy (x + 1, y + 1) -Ye (x , Y + 1) -G (x + 1, y + 2) iv) When x-2n-2, y-4n-1 (n: natural number), CL(X, y) = D (x, y + 1) + D (x + 1, y + 1) + D (x, y) + D (x + 1, y) = Mg (x, y + 1) + G (x + 1, y + 1) + Ye (x, y) + Cy (X + 1, y) CR(X, y) = D (x + 1, y−1) + D (x, y) −D (x, y−1) −D (x + 1, y) = Mg (x + 1, y−1) + Ye (x, y) ) -G (x, y-1) -Cy (x + 1, y) CB(X, y) = D (x, y + 1) + D (x + 1, y) -D (x, y) -D (x + 1, y + 1) = Mg (x, y + 1) + Cy (x + 1, y) -Ye (x, y) -G (x + 1, y + 1) v) When x-2n-1, y-4n-4 (n: natural number), CL(X, y) = D (x + 1, y) + D (x, y) + D (x + 1, y + 1) + D (x, y + 1) = Mg (x + 1, y) + G (x, y) + Ye (x + 1, y + 1) + Cy (x, y + 1) CR(X, y) = D (x, y + 2) + D (x + 1, y + 1) -D (x + 1, y + 2) -D (x, y + 1) = Mg (x, y + 2) + Ye (x + 1, y + 1) -G (x + 1 , Y + 2) -Cy (x, y + 1) CB(X, y) = D (x + 1, y) + D (x, y + 1) -D (x + 1, y + 1) -D (x, y) = Mg (x + 1, y) + Cy (x, y + 1) -Ye (x + 1) , Y + 1) -G (x, y) vi) When x-2n-1, y-4n-3 (n: natural number), CL(X, y) = D (x, y + 1) + D (x + 1, y + 1) + D (x + 1, y) + D (x, y) = Mg (x, y + 1) + G (x + 1, y + 1) + Ye (x + 1, y) + Cy (x, y) CR(X, y) = D (x, y + 1) + D (x + 1, y) -D (x + 1, y + 1) -D (x, y) = Mg (x, y + 1) + Ye (x + 1, y) -G (x + 1 , Y + 1) -Cy (x, y) CB(X, y) = D (x + 1, y−1) + D (x, y) −D (x + 1, y) −D (x, y−1) = Mg (x + 1, y−1) + Cy (x, y) ) -Ye (x + 1, y) -G (x, y-1) vii) For x-2n-1, y-4n-2 (n: natural number) CL(X, y) = D (x, y) + D (x + 1, y) + D (x + 1, y + 1) + D (x, y + 1) = Mg (x, y) + G (x + 1, y) + Ye (x + 1, y + 1) + Cy (x, y + 1) CR(X, y) = D (x, y) + D (x + 1, y + 1) -D (x + 1, y) -D (x, y + 1) = Mg (x, y) + Ye (x + 1, y + 1) -G (x + 1, y) -Cy (x, y + 1) CB(X, y) = D (x + 1, y + 2) + D (x, y + 1) -D (x + 1, y + 1) -D (x, y + 2) = Mg (x + 1, y + 2) + Cy (x, y + 1) -Ye (x + 1) , Y + 1) -G (x, y + 2) viii) When x-2n-1, y-4n-1 (n: natural number) CL(X, y) = D (x + 1, y + 1) + D (x, y + 1) + D (x + 1, y) + D (x, y) = Mg (x + 1, y + 1) + G (x, y + 1) + Ye (x + 1, y) + Cy (x, y) CR(X, y) = D (x, y-1) + D (x + 1, y) -D (x + 1, y-1) -D (x, y) = Mg (x, y-1) + Ye (x + 1, y) ) -G (x + 1, y-1) -Cy (x, y) CB(X, y) = D (x + 1, y + 1) + D (x, y) -D (x + 1, y) -D (x, y + 1) = Mg (x + 1, y + 1) + Cy (x, y) -Ye (x + 1, y) -G (x, y + 1) [Suppressing Effect of False Color Signal] C described aboveLCRCBGenerate
The luminance signal C generated by the operation of the circuit 104LIf
Color difference signal CRAnd CBCauses false color signal
You can confirm that it is suppressed as follows:
it can.

【0130】一例として、画素(0,0)についての色
差信号を導出してみる。画素(0,0)は、x=2n−
2,y=4n−4において、n=1の場合に相当する。
As an example, a color difference signal for the pixel (0, 0) will be derived. Pixel (0,0) is x = 2n−
2, y = 4n-4, which corresponds to the case where n = 1.

【0131】このとき、図2に示した水平方向の輝度変
化H1がある場合について計算すると以下のようにな
る。
At this time, the calculation for the case where there is a luminance change H1 in the horizontal direction shown in FIG. 2 is as follows.

【0132】 CR (0,0)=D(1,2)+D(0,1)−D(0,2)−D(1,1) =b×Mg+a×Ye−a×G−b×Cy =a×(R+G−G)+b×(R+B−B−G) =−S(b−a) …(26) ここで、無彩色で色成分がないことにより、2R−G=
0、2B−G=0が成り立ち、2R=2B=G=2Sと
おいた。
C R (0,0) = D (1,2) + D (0,1) −D (0,2) −D (1,1) = b × Mg + a × Ye−a × G−b × Cy = a × (R + G−G) + b × (R + B−B−G) = − S (ba) (26) Here, since there is no achromatic color component, 2R−G =
0, 2B-G = 0 holds, and 2R = 2B = G = 2S.

【0133】同様にして、色差信号CB (0,0)につ
いても計算すると、以下の結果が得られる。
Similarly, when the color difference signal C B (0,0) is calculated, the following result is obtained.

【0134】 CB (0,0)=S(b−a) …(27) 図2に示した水平方向の輝度レベルの変化H2が存在す
る場合も同様に、画素(1,0)の色差信号を求める
と、以下のようになる。
C B (0,0) = S (b−a) (27) Similarly, in the case where the change in the horizontal luminance level H 2 shown in FIG. 2 exists, the color difference of the pixel (1, 0) is similarly determined. Finding the signal is as follows.

【0135】 CB (1,0)= S(b−a) …(28) CB (1,0)=−S(b−a) …(29) 他の輝度信号のエッジ部分の画素についても同様のこと
がいえる。
C B (1,0) = S (b−a) (28) C B (1,0) = − S (b−a) (29) Regarding a pixel at an edge portion of another luminance signal The same can be said.

【0136】さらに、図2に示した、垂直方向の輝度信
号レベルの変化がある場合も、同様に演算すると、いず
れの色差信号CR およびCB とも0となり偽色差信号が
発生しないことがわかる。
Further, when there is a change in the luminance signal level in the vertical direction shown in FIG. 2, when the same calculation is performed, both the color difference signals C R and C B become 0, and it can be seen that no false color difference signal is generated. .

【0137】色差信号は、垂直方向の2行ごとに、1つ
の画素に対応する色差信号が計算されることになるの
で、その垂直解像度は、画素が垂直方向にVを存在する
場合、V/2となる。しかし、人間の目の特性は輝度
(明るさ)の変化には敏感であるが、色の変化には比較
的鈍感であるため、このような解像度の低下はほとんど
画質の低下に結びつかない。
As for the color difference signal, a color difference signal corresponding to one pixel is calculated every two rows in the vertical direction. Therefore, when the pixel has V in the vertical direction, the vertical resolution is V / V. It becomes 2. However, the characteristics of the human eye are sensitive to changes in luminance (brightness), but relatively insensitive to changes in color. Therefore, such a decrease in resolution hardly leads to a decrease in image quality.

【0138】したがって、以上のような信号処理を用い
ることにより、偽色のほとんどない高解像度の画像を得
ることができる。
Therefore, by using the above-described signal processing, a high-resolution image with almost no false colors can be obtained.

【0139】このようにして、CCD10を構成する全
画素の各々に対して、輝度信号CLならびに色差信号C
R および色差信号CB を生成することができる。
In this manner, the luminance signal CL and the color difference signal C L are applied to all the pixels constituting the CCD 10.
It is possible to generate a R and a color difference signal C B.

【0140】ここで、上述のとおり、CCD出力信号が
対応する画素(x,y)と色フィルタの色との間には簡
単な関係が成り立っているので、この関係をもとにCL
RB 生成回路104は、上述の演算により輝度信号
L ならびに色差信号CR およびCB を生成することが
できる。
[0140] Here, as described above, since the CCD output signal is composed is simple relationship between the corresponding pixel (x, y) and the color filter color, C L the relationship based on
The C R C B generation circuit 104 can generate the luminance signal C L and the color difference signals C R and C B by the above-described calculation.

【0141】[RGB信号の分離]次に、図1に示した
マトリクス回路108の動作について簡単に説明する。
[Separation of RGB Signals] Next, the operation of the matrix circuit 108 shown in FIG. 1 will be briefly described.

【0142】マトリクス回路108は、CL R B
成回路104からの出力信号CL ,信号CR ,信号CB
を受けて、以下に示す演算を行なうことで、CCDの全
画素の各々に対応するRGB信号の分離を行なう。
[0142] matrix circuit 108, C L C R C B output signal C L from generating circuit 104, the signal C R, signals C B
Then, the following calculation is performed to separate the RGB signals corresponding to all the pixels of the CCD.

【0143】 G(x,y)={2CL (x,y)−2CR (x,y)−2CB (x,y)} /10 …(30) R(x,y)={CL (x,y)+4CR (x,y)−CB (x,y)} /10 …(31) B(x,y)={CL (x,y)−CR (x,y)+4CB (x,y)} /10 …(32) したがって、CCD10における全画素の各々に対応し
てRGB信号を生成することが可能となる。このため、
従来の色分離回路とは異なり、水平解像度はH−1、垂
直解像度はV−1となる。
[0143] G (x, y) = { 2C L (x, y) -2C R (x, y) -2C B (x, y)} / 10 ... (30) R (x, y) = {C L (x, y) + 4C R (x, y) -C B (x, y)} / 10 ... (31) B (x, y) = {C L (x, y) -C R (x, y ) + 4C B (x, y)} / 10 (32) Accordingly, it is possible to generate RGB signals corresponding to each of all pixels in the CCD 10. For this reason,
Unlike the conventional color separation circuit, the horizontal resolution is H-1 and the vertical resolution is V-1.

【0144】ここで、水平解像度および垂直解像度にお
いて−1がつくのは、本実施の形態においては2行2列
の画素群から、それらに含まれる1つの画素(x,y)
に対応したRGB信号を生成しているので、2行2列の
画素群を生成するために水平および垂直とも有効画素数
が1列または1行ずつ減少するためである。
Here, -1 is added to the horizontal resolution and the vertical resolution because one pixel (x, y) included in the pixel group of 2 rows and 2 columns in this embodiment is included in the pixel group.
This is because the number of effective pixels in both the horizontal and vertical directions decreases by one column or one row in order to generate a pixel group of two rows and two columns, since the RGB signal corresponding to is generated.

【0145】[実施の形態2]図1に示した実施の形態
1においては、色分離回路101は、CL R B 生成
回路104との間で、CCD10からの読出信号D
(x,y)、輝度信号CL、色差信号CR およびCB
授受を行ない、少なくとも2走査線分以上のこれらの信
号を保持することが可能なRAM106を含む構成とな
っていた。
[0145] In the first embodiment shown in FIG. 1 Embodiment 2, color separation circuit 101, C L C R C between B generating circuit 104, read signal D from the CCD10
(X, y), the luminance signal C L , and the color difference signals C R and C B are exchanged, and the RAM 106 is capable of holding these signals for at least two scanning lines.

【0146】しかしながら、CCD10からの読出信号
D(x,y)の1フレーム分を全て、いわゆるフレーム
メモリ中に格納した後、このフレームメモリ中の読出し
信号に基づいて、CL R B 生成回路が処理を行っ
て、輝度信号CL、第1および第2の色差信号CR、C
Bを生成する構成とすることも可能である。
[0146] However, on the basis of the read signal D (x, y) of all the one frame, after storing in a so-called frame memory, the read signal in the frame memory from CCD10, C L C R C B product The circuit performs processing to generate a luminance signal CL and first and second color difference signals CR and C.
A configuration for generating B is also possible.

【0147】図8は、上述したような構成を有する本発
明の実施の形態2の単板式カラーカメラ300の構成を
示す概略ブロック図である。
FIG. 8 is a schematic block diagram showing a configuration of a single-panel color camera 300 according to the second embodiment of the present invention having the above-described configuration.

【0148】ここで、実施の形態2の単板式カラーカメ
ラ300は、実施の形態1の単板式カラーカメラ100
における色分離回路101が、図8に示した色分離回路
301と置き換わっている点を除いては、実施の形態1
の単板式カラーカメラ100と同様の構成を有するもの
とする。
Here, the single-chip color camera 300 of the second embodiment is different from the single-chip color camera 100 of the first embodiment.
Of the first embodiment, except that the color separation circuit 101 in FIG. 8 is replaced with the color separation circuit 301 shown in FIG.
Has the same configuration as the single-panel color camera 100 described above.

【0149】色分離回路301は、CCD10からの読
出信号D(x,y)の1フレーム分を全て格納するフレ
ームメモリ110を備え、CL R B 生成回路304
は、このフレームメモリからのデータを受けて、輝度信
号CL、第1および第2の色差信号CR、CBを生成す
る構成となっている点で、実施の形態1の色分離回路1
01の構成と異なる。その他の点は、実施の形態1の色
分離回路101の構成と基本的に同様であるので、同一
部分には同一参照符号を付して説明は繰り返さない。
[0149] The color separation circuit 301, a frame memory 110 for storing all the one frame of the read signal D (x, y) of the CCD10, C L C R C B generating circuit 304
Is configured to receive the data from the frame memory and generate a luminance signal CL and first and second color difference signals CR and CB.
01 configuration. The other points are basically the same as the configuration of the color separation circuit 101 of the first embodiment. Therefore, the same portions are denoted by the same reference characters and description thereof will not be repeated.

【0150】つまり、実施の形態2の色分離回路301
においても、実施の形態1において図4〜図7により説
明した方法に従って、輝度信号CL、第1および第2の
色差信号CR、CBが生成される。
That is, the color separation circuit 301 of the second embodiment
Also, the luminance signal CL and the first and second color difference signals CR and CB are generated in accordance with the method described in the first embodiment with reference to FIGS.

【0151】図9は、図8に示した構成のうち、CL
R B 生成回路304の構成をより詳細に示すブロック
図である。なお、図9中においては、色分離回路301
は、マトリクス回路108からの信号を受けて、映像信
号、すなわち、周知のγ補正、白バランス補正を行った
輝度信号Y、色差信号Cu,Cvを生成する信号処理回
路320と、信号処理回路320からの映像信号を受け
て外部へ出力する出力バッファ330を含む構成となっ
ている。
[0151] Figure 9, of the structure shown in FIG. 8, C L C
Is a block diagram showing the configuration of a R C B generating circuit 304 in more detail. In FIG. 9, the color separation circuit 301
A signal processing circuit 320 that receives a signal from the matrix circuit 108 and generates a video signal, that is, a luminance signal Y and color difference signals Cu and Cv that have been subjected to well-known γ correction and white balance correction, and a signal processing circuit 320 And an output buffer 330 for receiving a video signal from the external device and outputting the video signal to the outside.

【0152】ここで、色分離回路301は、たとえば、
ASIC(特定用途向け集積回路)として構成すること
も可能である。
Here, the color separation circuit 301 includes, for example,
It can also be configured as an ASIC (application specific integrated circuit).

【0153】フレームメモリ110は、特に限定されな
いが、CCD10の水平画素数をH、垂直画素数をVと
するとき、H×V個の画素データを保持することが可能
な記憶容量を有するダイナミック型ランダムアクセスメ
モリ(以下、DRAMと呼ぶ)で構成することが可能で
ある。
Although the frame memory 110 is not particularly limited, when the number of horizontal pixels of the CCD 10 is H and the number of vertical pixels is V, a dynamic memory having a storage capacity capable of holding H × V pixel data is used. It can be composed of a random access memory (hereinafter, referred to as DRAM).

【0154】CL R B 生成回路304は、フレーム
メモリ110から所定の画像処理を行うために必要な複
数の画素に対応する1ブロックのデータを受ける入力バ
ッファ306と、フレームメモリ110から読み出すデ
ータブロックのアドレスを制御する制御回路308と、
制御回路308に制御され、入力バッファ中の1ブロッ
クのデータに対して画素ごとに、輝度信号CLと、第1
および第2の色差信号CR、CBの分離処理を行う色差
信号分離回路310とを含む。
[0154] C L C R C B generating circuit 304 includes an input buffer 306 for receiving data of a corresponding one block into a plurality of pixels necessary for performing a predetermined image processing from the frame memory 110, read from the frame memory 110 A control circuit 308 for controlling the address of the data block;
Under the control of the control circuit 308, the luminance signal CL and the first
And a color-difference signal separation circuit 310 that performs separation processing of the second color-difference signals CR and CB.

【0155】ここで、所定の画像処理として、たとえ
ば、画像データ圧縮処理の標準の1つであるJPEG
(Joint Photographic codin
g Experts Group)符号化を行う場合
は、入力バッファ306は、9×11画素に対応するデ
ータを1ブロックとして格納する。
Here, as the predetermined image processing, for example, JPEG which is one of the standards of image data compression processing is used.
(Joint Photographic codin
When performing (g Experts Group) encoding, the input buffer 306 stores data corresponding to 9 × 11 pixels as one block.

【0156】これは、JPEG符号化は8×8画素のデ
ータをユニットとして行われるため、この8×8画素の
それぞれ対応する輝度信号CLと、第1および第2の色
差信号CR、CBとを生成するためには、実施の形態1
で説明した4×2画素のデータから1画素に対応する信
号を生成する場合、9×11画素分のデータが必要とな
るためである。
Since the JPEG encoding is performed using data of 8 × 8 pixels as a unit, the luminance signal CL corresponding to each of the 8 × 8 pixels and the first and second color difference signals CR and CB are used. In order to generate, the first embodiment
This is because, when a signal corresponding to one pixel is generated from the data of 4 × 2 pixels described in the above section, data of 9 × 11 pixels is required.

【0157】入力バッファ306は、特に限定されない
が、上記9×11画素分のデータを保持しうる容量を有
するスタティック型ランダムアクセスメモリ(以下、S
RAMと呼ぶ)で構成することが可能である。
The input buffer 306 is not particularly limited, but is a static random access memory (hereinafter referred to as S) having a capacity capable of holding the data of 9 × 11 pixels.
RAM).

【0158】色差信号分離回路310は、制御回路30
8に制御されて、入力バッファ306中に格納された9
×11画素分のデータのうち、4×2画素分のデータを
順次読み出して、各画素に対応する色フィルタの色に応
じて、図4〜図7で説明した方法に従って、輝度信号C
Lと、第1および第2の色差信号CR、CBとを生成す
る。
The color difference signal separation circuit 310
8 and stored in the input buffer 306.
Data of 4 × 2 pixels are sequentially read out of the data of × 11 pixels, and the luminance signal C is read according to the method described with reference to FIGS. 4 to 7 according to the color of the color filter corresponding to each pixel.
L and first and second color difference signals CR and CB.

【0159】マトリクス回路108は、色差信号分離回
路310からの出力を受けて、図4〜7で説明したよう
な各2×2画素の中央位置に対応する三原色信号R、G
およびBを出力し、信号処理回路320は、特に限定さ
れないが、三原色信号に基づいて、映像信号、すなわ
ち、周知のγ補正、白バランス補正を行った輝度信号
Y、色差信号Cu,Cvを生成する。
The matrix circuit 108 receives the output from the color difference signal separation circuit 310 and receives the three primary color signals R and G corresponding to the center positions of each 2 × 2 pixel as described with reference to FIGS.
And B, and the signal processing circuit 320 generates, based on the three primary color signals, a video signal, that is, a luminance signal Y and color difference signals Cu and Cv that have been subjected to well-known γ correction and white balance correction, based on the three primary color signals. I do.

【0160】ここで、映像信号は以下の式で表される。 Y =0.2990×R+0.5870×G+0.1140×B Cu=−0.1684×R−0.3316×G+0.5000×B Cv=0.5000×R−0.4187×G−0.0813×B 出力バッファ330は、信号処理回路320から出力さ
れる映像信号を1ブロック分(JPEG符号化では8×
8画素分のデータ)を蓄積し、このブロック単位で外部
に出力する。
Here, the video signal is represented by the following equation. Y = 0.2990 × R + 0.5870 × G + 0.1140 × B Cu = −0.1684 × R−0.3316 × G + 0.5000 × B Cv = 0.5000 × R−0.4187 × G−0.0813 The × B output buffer 330 converts the video signal output from the signal processing circuit 320 into one block (8 × in JPEG encoding).
(Data for 8 pixels), and outputs it to the outside in block units.

【0161】したがって、出力バッファ330は、特に
限定されないが、上記8×8画素分のデータを保持しう
る容量を有するSRAMで構成することが可能である。
Therefore, the output buffer 330 is not particularly limited, but can be constituted by an SRAM having a capacity capable of holding the data of the above 8 × 8 pixels.

【0162】出力バッファ330からの出力に基づい
て、JPEG符号化回路(図示せず)が、JPEG符号
化処理を行い、符号化されたデータは、たとえば、フラ
ッシュメモリに蓄えられる。
A JPEG encoding circuit (not shown) performs a JPEG encoding process based on the output from output buffer 330, and the encoded data is stored in, for example, a flash memory.

【0163】以上のような処理が、フレームメモリ11
0中に格納された1フレーム分のデータに対して、繰り
返されることで、1フレーム分の画像に対する圧縮デー
タが最終的にフラッシュメモリに格納される。
The above processing is performed by the frame memory 11
By repeating the process for one frame of data stored in 0, the compressed data for one frame of image is finally stored in the flash memory.

【0164】図10は、図9に示した色分離回路301
の動作を説明するためのフローチャートである。
FIG. 10 shows the color separation circuit 301 shown in FIG.
5 is a flowchart for explaining the operation of FIG.

【0165】図10を参照して、入力バッファ206
は、制御回路208に制御されて、処理単位データのブ
ロック(9×11画素分のデータ)をフレームメモリ1
10から取り込む(ステップS200)。
Referring to FIG. 10, input buffer 206
Is controlled by the control circuit 208 to store a block of processing unit data (data of 9 × 11 pixels) in the frame memory 1
10 (step S200).

【0166】続いて、色差信号分離回路310は、制御
回路308から指示されたアドレスに応じて、入力バッ
ファ306中の処理単位データから色差信号の分離処理
を行うための4×2画素分のデータを受け取る(ステッ
プS202)。
Subsequently, the chrominance signal separation circuit 310 outputs data of 4 × 2 pixels for performing chrominance signal separation processing from the processing unit data in the input buffer 306 in accordance with the address specified by the control circuit 308. Is received (step S202).

【0167】色差信号分離回路310は、取り込んだ4
×2個の画素のアドレスに基づいて定まる、各画素に対
応する色フィルタの色に応じて、図4〜図7で説明され
た処理を行う。すなわち、図8に示した色フィルタの配
列において、4×2画素のうち、色差信号を求めようと
する位置に対応した画素(x、y)のxおよびyの値に
応じた処理が行われる(ステップS206〜S21
2)。
The color difference signal separation circuit 310
The processing described with reference to FIGS. 4 to 7 is performed according to the color of the color filter corresponding to each pixel, which is determined based on the addresses of the two pixels. That is, in the arrangement of the color filters shown in FIG. 8, the processing corresponding to the x and y values of the pixel (x, y) corresponding to the position at which the color difference signal is to be obtained among the 4 × 2 pixels is performed. (Steps S206 to S21
2).

【0168】マトリクス回路108は、色差信号分離回
路210からの出力を受けて、各2×2画素の中央位置
に対応する三原色信号R、GおよびBを出力する(ステ
ップS214)。
The matrix circuit 108 receives the output from the color difference signal separation circuit 210, and outputs three primary color signals R, G and B corresponding to the center position of each 2 × 2 pixel (step S214).

【0169】続いて、信号処理回路320は、三原色信
号に基づいて映像信号であるY,Cu,Cv信号を生成
する(ステップS216)。
Subsequently, the signal processing circuit 320 generates Y, Cu, and Cv signals as video signals based on the three primary color signals (step S216).

【0170】出力バッファ330は、信号処理回路22
0から出力される映像信号を蓄積する(ステップS21
8)。
The output buffer 330 is connected to the signal processing circuit 22.
0 is accumulated (step S21).
8).

【0171】続いて、入力バッファ306中に格納され
ている1ブロック分のデータ(9×11画素分のデー
タ)に対する色差信号分離処理が終了しているか否かの
判断が行われる(ステップS220)。
Subsequently, it is determined whether or not the color difference signal separation processing for one block of data (data of 9 × 11 pixels) stored in the input buffer 306 has been completed (step S220). .

【0172】1ブロック分のデータに対する処理が終了
していないと判断された場合、処理はS202に復帰す
る(ステップS220)。
When it is determined that the processing for one block of data has not been completed, the processing returns to S202 (step S220).

【0173】1ブロック分のデータに対する処理が終了
していると判断された場合(ステップS220)、出力
バッファ330から8×8画素分に対応するY,Cu,
Cvデータが出力され、これらのデータを受けて、JP
EG符号化回路が、JPEG符号化処理(画像データ圧
縮処理)を行う(ステップS222)。
When it is determined that the processing for one block of data has been completed (step S220), the output buffer 330 outputs Y, Cu,
Cv data is output, and receiving these data, JP
The EG encoding circuit performs a JPEG encoding process (image data compression process) (Step S222).

【0174】符号化されたデータは、フラッシュメモリ
に蓄えられる(ステップS224)。
[0174] The encoded data is stored in the flash memory (step S224).

【0175】以上のような処理が、フレームメモリ11
0中に格納された1フレーム分のデータに対して、繰り
返されることで、1フレーム分の画像データに対するデ
ータ圧縮およびデータ保存が行われる。
The above processing is performed by the frame memory 11
Data compression and data storage for one frame of image data are performed by repeating the process for one frame of data stored in 0.

【0176】したがって、CCD10における全画素の
各々に対応してRGB信号を生成することが可能とな
る。このため、実施の形態1と同様に、従来の色分離回
路200とは異なり、水平解像度はH−1、垂直解像度
はV−1となって解像度の向上が実現される。
Therefore, it is possible to generate RGB signals corresponding to all the pixels in the CCD 10. Therefore, similarly to the first embodiment, unlike the conventional color separation circuit 200, the horizontal resolution is H-1 and the vertical resolution is V-1, so that the resolution is improved.

【0177】しかも、実施の形態1と同様に偽色の発生
を抑制できるという効果がある。
In addition, as in the first embodiment, there is an effect that generation of a false color can be suppressed.

【0178】[0178]

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
CCDの有効画素数が、水平方向にH画素、垂直方向に
V画素存在する場合に、(H−1)×(V−1)画素の
それぞれについてRGB信号を生成することができるの
で、従来例に比べて高い解像度を実現することが可能と
なる。さらに、被写体の明度が変化し、輝度レベルが急
激に変化するエッジが存在する場合も、偽色信号の発生
を抑えることができ、画質劣化のない高画質な画像を再
現することが可能である。
As described above, according to the present invention,
When the number of effective pixels of the CCD is H in the horizontal direction and V in the vertical direction, an RGB signal can be generated for each of (H−1) × (V−1) pixels. It is possible to realize a higher resolution as compared with. Furthermore, even when there is an edge where the brightness of the subject changes and the luminance level changes abruptly, the generation of a false color signal can be suppressed, and a high-quality image without image quality degradation can be reproduced. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態1の単板式カラーカメラ1
00の構成を示す概略ブロック図である。
FIG. 1 shows a single-panel color camera 1 according to a first embodiment of the present invention.
It is a schematic block diagram which shows the structure of 00.

【図2】色差順次方式の色フィルタアレイの配列と全画
素独立読出の動作を説明するための模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining an arrangement of a color filter array of a color difference sequential system and an operation of independent reading of all pixels.

【図3】図2に示した色フィルタアレイ配置のうち、原
色信号成分を出力する画素の配列を説明するための図で
あり、(a)はR信号を、(b)はB信号を出力する画
素の配列を示す。
3A and 3B are diagrams for explaining an arrangement of pixels that output a primary color signal component in the color filter array arrangement illustrated in FIG. 2, wherein FIG. 3A outputs an R signal and FIG. 3B outputs a B signal; 1 shows an array of pixels to be displayed.

【図4】本発明のCL R B 作成回路104の動作を
説明するための第1の模式図である。
Figure 4 is a C L C R C first schematic diagram for explaining the operation of the B generating circuit 104 of the present invention.

【図5】CL R B 作成回路104の動作を説明する
ための第2の模式図である。
5 is a second schematic diagram for explaining the operation of the C L C R C B generating circuit 104.

【図6】CL R B 作成回路104の動作を説明する
ための第3の模式図である。
6 is a third schematic diagram for explaining the operation of the C L C R C B generating circuit 104.

【図7】CL R B 作成回路104の動作を説明する
ための第4の模式図である。
7 is a fourth schematic diagram for explaining the operation of the C L C R C B generating circuit 104.

【図8】本発明の実施の形態2の単板式カラーカメラ3
00の構成を示す概略ブロック図である。
FIG. 8 shows a single-panel color camera 3 according to the second embodiment of the present invention.
It is a schematic block diagram which shows the structure of 00.

【図9】図8に示した色分離回路301の構成を示す概
略ブロック図である。
FIG. 9 is a schematic block diagram showing a configuration of a color separation circuit 301 shown in FIG.

【図10】色分離回路301の動作を説明するためのフ
ローチャートである。
FIG. 10 is a flowchart for explaining the operation of the color separation circuit 301.

【図11】インターライン転送CCDの構成を示す概略
図である。
FIG. 11 is a schematic diagram showing a configuration of an interline transfer CCD.

【図12】インタライン転送CCDのフィールド蓄積読
出を示す模式図であり、(a)は奇数フィールドに対す
る読出動作を、(b)は偶数フィールドに対する読出動
作をそれぞれ示している。
12A and 12B are schematic diagrams showing field accumulation reading of an interline transfer CCD, wherein FIG. 12A shows a reading operation for an odd field, and FIG. 12B shows a reading operation for an even field.

【図13】従来の色差順次方式色フィルタアレイからの
色分離処理を示す概念図である。
FIG. 13 is a conceptual diagram showing a color separation process from a conventional color difference sequential color filter array.

【図14】ローパスフィルタの構成と動作を説明するた
めの図であり、(a)はローパスフィルタの構成を示す
概略ブロック図を、(b)はローパスフィルタの周波数
特性を示すグラフである。
FIGS. 14A and 14B are diagrams for explaining the configuration and operation of the low-pass filter. FIG. 14A is a schematic block diagram illustrating the configuration of the low-pass filter, and FIG. 14B is a graph illustrating frequency characteristics of the low-pass filter.

【図15】従来の色分離回路の構成を示す概略ブロック
図である。
FIG. 15 is a schematic block diagram illustrating a configuration of a conventional color separation circuit.

【図16】色差順次方式の色フィルタ配列とインタレー
ス読出を説明する概念図である。
FIG. 16 is a conceptual diagram illustrating a color filter array of a color difference sequential system and interlaced reading.

【図17】従来の色分離回路200の出力信号の周波数
特性を示す図である。
FIG. 17 is a diagram illustrating a frequency characteristic of an output signal of the conventional color separation circuit 200.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 光学系 10 CCD 12 感光部 14 転送部 16 水平転送レジスタ 100、300 単板式カラーカメラ 101、301 色分離回路 102 駆動回路 104 CL R B 生成回路 106 RAM 108 マトリックス回路 200 従来の色分離回路Second optical system 10 CCD 12 exposed portion 14 transferring portion 16 a horizontal transfer registers 100 and 300 single-chip color camera 101, 301 color separation circuit 102 driving circuit 104 C L C R C B generating circuit 106 RAM 108 matrix circuit 200 conventional color separation circuit

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 単板式カラーカメラであって、 画素に各々対応する光電変換素子がアレイ状に配列され
た固体撮像素子を備え、 前記固体撮像素子は、 受光面側に前記光電変換素子に対応して色フィルタが色
差順次方式で配列され、任意の2行2列の4画素に対応
して緑色および3種の補色フィルタを有する色フィルタ
アレイを含み、 前記固体撮像手段から全画素独立に読出される出力信号
を受けて、前記4画素ごとに、対応する色信号を生成す
る色分離手段をさらに備え、 前記色分離手段は、 前記固体撮像手段から順次出力された前記出力信号を保
持する記憶手段と、 前記記憶手段に保持された前記出力信号に基づいて前記
4画素の画素群ごとに、輝度信号および、緑色信号と3
原色のうちの緑色信号を除く他の原色信号の所定のもの
との強度差に対応する色差信号を生成し、前記輝度信号
および前記色差信号から前記色信号を生成する演算手段
とを含み、 前記演算手段は、 i) 前記2行2列の画素中の補色フィルタに対応する
光電変換素子のうち、前記所定の原色信号成分を含む信
号を出力するものが対角方向に配置されている場合、前
記2行2列の画素群からの出力信号により前記色差信号
を生成し、 ii) 前記2行2列の画素中の補色フィルタに対応す
る光電変換素子のうち、前記所定の原色信号成分を含む
信号を出力するものが対角方向に配置されていない場
合、前記2行2列の画素のうち2画素を共有するように
隣接する2行2列の画素群からの出力信号により前記色
差信号を生成する、単板式カラーカメラ。
1. A single-panel color camera, comprising: a solid-state imaging device in which photoelectric conversion elements respectively corresponding to pixels are arranged in an array; wherein the solid-state imaging device corresponds to the photoelectric conversion element on a light receiving surface side. A color filter array having a color filter array having green and three kinds of complementary color filters corresponding to four pixels in an arbitrary two rows and two columns, wherein all the pixels are independently read from the solid-state imaging means. Color separation means for receiving the output signal received and generating a corresponding color signal for each of the four pixels, wherein the color separation means stores the output signal sequentially output from the solid-state imaging means. And a luminance signal and a green signal for each of the four pixel groups based on the output signal held in the storage means.
Calculating means for generating a color difference signal corresponding to an intensity difference from a predetermined one of the other primary color signals excluding the green signal among the primary colors, and generating the color signal from the luminance signal and the color difference signal, The arithmetic means includes: i) when photoelectric conversion elements corresponding to complementary color filters in the pixels in the 2 rows and 2 columns that output signals including the predetermined primary color signal components are arranged in a diagonal direction, Generating the color difference signal from an output signal from the pixel group in the 2 rows and 2 columns; and ii) including the predetermined primary color signal component among photoelectric conversion elements corresponding to complementary color filters in the pixels in the 2 rows and 2 columns. In the case where the signal output is not arranged in the diagonal direction, the color difference signal is output from the adjacent two-row, two-column pixel group so as to share two pixels among the two-row, two-column pixels. Generate a single-plate color card La.
【請求項2】 前記演算手段は、 y行x列目の画素(x,y)に対応する前記光電変換素
子からの前記出力信号をD(x,y)とするとき前記画
素群に対応する色フィルタアレイの配列に応じた線形演
算により、前記画素群からの出力信号D(x,y),D
(x+1,y),D(x,y+1)およびD(x+1,
y+1)の組、出力信号D((x,y),D(x+1,
y),D(x,y−1)およびD(x+1,y−1)の
組ならびに出力信号D(x,y+1),D(x+1,y
+1),D(x,y+2)およびD(x+1,y+2)
の組のいずれかから、前記画素(x,y)に対応する輝
度信号ならびに第1の色差信号および第2の色差信号を
生成する色差信号生成手段と、 前記輝度信号ならびに前記第1の色差信号および前記第
2の色差信号に対する所定の線形演算により3原色信号
を分離する分離演算手段とを有する、請求項1記載の単
板式カラーカメラ。
2. The image processing device according to claim 1, wherein the output signal from the photoelectric conversion element corresponding to the pixel (x, y) in the y-th row and the x-th column is D (x, y). Output signals D (x, y), D from the pixel group are obtained by a linear operation according to the arrangement of the color filter array.
(X + 1, y), D (x, y + 1) and D (x + 1,
y + 1), and output signals D ((x, y), D (x + 1,
y), a set of D (x, y-1) and D (x + 1, y-1) and output signals D (x, y + 1), D (x + 1, y)
+1), D (x, y + 2) and D (x + 1, y + 2)
And a color difference signal generating unit that generates a luminance signal corresponding to the pixel (x, y), a first color difference signal, and a second color difference signal, and the luminance signal and the first color difference signal. 2. The single-chip color camera according to claim 1, further comprising: a separation operation unit that separates three primary color signals by performing a predetermined linear operation on the second color difference signal. 3.
【請求項3】 前記色フィルタアレイは、 交互に配置されるマゼンタ色フィルタと緑色フィルタと
を含む複数の第1の行と、交互に配置される黄色フィル
タとシアン色フィルタとを含む複数の第2の行とを含
み、 nを自然数とするとき、 前記第2の行は、y=4n−3およびy=4n−1の行
に属し、かつxが偶数の列に黄色フィルタを含み、 前記第1の行は、y=4n−4およびy=4n−2の行
に属し、かつ、y=4n−4の行に属する場合xが奇数
の列に緑色フィルタを有し、y=4n−2の行に属する
場合xが偶数の列に緑色フィルタを有し、 前記色信号生成手段は、 前記画素(x,y)を含む2行2列の画素群からの出力
信号D(x,y)、D(x+1,y)、D(x,y+
1)、D(x+1,y+1)の組を第1の画素群信号と
し、 出力信号D(x,y−1)、D(x+1,y−1)、D
(x,y)、D(x+1,y)の組を第2の画素群信号
とし、 出力信号D(x,y+1)、D(x+1,y+1)、D
(x,y+2)、D(x+1,y+2)の組を第3の画
素群信号とするとき、 前記画素(x,y)に対応する輝度信号CL (x,
y)、第1の色差信号CR(x,y)および第2の色差
信号CB (x,y)について、 i) x=2n−2、y=4n−4またはx=2n−
1、y=4n−4の場合 CL (x,y)およびCB (x,y)を前記第1の画素
群信号から、CR (x,y)を前記第3の画素群信号か
ら生成し、 ii) x=2n−2、y=4n−3またはx=2n−
1、y=4n−3の場合 CL (x,y)およびCR (x,y)を前記第1の画素
群信号から、CB (x,y)を前記第2の画素群信号か
ら生成し、 iii) x=2n−2、y=4n−2またはx=2n
−1、y=4n−2の場合 CL (x,y)およびCR (x,y)を前記第1の画素
群信号から、CB (x,y)を前記第3の画素群信号か
ら生成し、 iv) x=2n−2、y=4n−1またはx=2n−
1、y=4n−1の場合 CL (x,y)およびCB (x,y)を前記第1の画素
群信号から、CR (x,y)を前記第2の画素群信号か
ら生成する、請求項2記載の単板式カラーカメラ。
3. A color filter array comprising: a plurality of first rows including alternately arranged magenta and green filters; and a plurality of first rows including alternately arranged yellow and cyan filters. 2 where n is a natural number, wherein the second row belongs to a row of y = 4n−3 and y = 4n−1, and includes a yellow filter in an even column of x. The first row belongs to the rows with y = 4n-4 and y = 4n-2, and if it belongs to the row with y = 4n-4, x has a green filter in an odd column, and y = 4n- When the pixel belongs to row 2, x has a green filter in an even column, and the color signal generation unit outputs an output signal D (x, y) from a pixel group of row 2 and column 2 including the pixel (x, y). ), D (x + 1, y), D (x, y +
1) and D (x + 1, y + 1) as a first pixel group signal, and output signals D (x, y-1), D (x + 1, y-1), D
A set of (x, y) and D (x + 1, y) is defined as a second pixel group signal, and output signals D (x, y + 1), D (x + 1, y + 1), D
When a set of (x, y + 2) and D (x + 1, y + 2) is used as a third pixel group signal, a luminance signal C L (x, y) corresponding to the pixel (x, y)
y), the first color difference signal C R (x, y) and the second color difference signal C B (x, y): i) x = 2n−2, y = 4n−4 or x = 2n−
From 1, y = 4n-4 when C L (x, y) and C B (x, y) of the first pixel group signals, from C R (x, y) of the third pixel group signal Ii) x = 2n-2, y = 4n-3 or x = 2n-
1, y = 4n-3 where C L (x, y) and C R (x, y) from the first pixel group signals, C B (x, y) from the second pixel group signal Iii) x = 2n-2, y = 4n-2 or x = 2n
-1, y = 4n-2 of the case C L (x, y) and C R (x, y) from the first pixel group signals, C B (x, y) of the third pixel group signal Iv) x = 2n-2, y = 4n-1 or x = 2n-
1, when y = 4n-1 C L (x, y) and C B (x, y) are obtained from the first pixel group signal, and C R (x, y) is obtained from the second pixel group signal. 3. The single-panel color camera according to claim 2, wherein the color camera is generated.
【請求項4】 色差順次方式で配列され、任意の2行2
列の4画素に対応して緑色および3種の補色フィルタを
有する色フィルタアレイならびに画素に各々対応する光
電変換素子がアレイ状に配列された固体撮像素子を含む
単板式カラーカメラにおける輝度信号の分離方法であっ
て、 前記光電変換素子からの出力信号に基づいて前記4画素
の画素分ごとに、輝度信号を前記画素群からの前記出力
信号の和から求めるステップと、 前記4画素の画素群ごとに、緑色信号と3原色のうちの
緑色信号を除く他の原色信号の所定のものとの強度差に
対応する色差信号を i) 前記2行2列の画素中の補色フィルタに対応する
光電変換素子のうち、前記所定の原色信号成分を含む信
号を出力するものが対角方向に配置されている場合、前
記2行2列の画素群からの出力信号により前記色差信号
を生成し、 ii) 前記2行2列の画素中の補色フィルタに対応す
る光電変換素子のうち、前記所定の原色信号成分を含む
信号を出力するものが対角方向に配置されていない場
合、前記2行2列の画素のうち2画素を共有するように
隣接する2行2列の画素群からの出力信号により前記色
差信号を生成するステップと、 前記輝度信号および前記色差信号から前記色信号を生成
するステップとを備える、色信号の分離方法。
4. Arbitrary two rows and two rows arranged in a color difference sequential system
Separation of Luminance Signals in a Single-Plate Color Camera Including a Color Filter Array Having Green and Three Complementary Color Filters Corresponding to Four Pixels in a Column and a Solid-State Image Sensor in which Photoelectric Conversion Elements Corresponding to Pixels Are Arranged in Array A method for obtaining a luminance signal from a sum of the output signals from the pixel group for each of the four pixels based on an output signal from the photoelectric conversion element; and for each of the four pixel groups. A) a color difference signal corresponding to the intensity difference between the green signal and a predetermined one of the other primary color signals excluding the green signal among the three primary colors: i) photoelectric conversion corresponding to the complementary color filter in the pixels in the 2 rows and 2 columns When the elements that output signals including the predetermined primary color signal component are arranged in a diagonal direction, the color difference signal is generated by an output signal from the pixel group of 2 rows and 2 columns, i. If the photoelectric conversion elements corresponding to the complementary color filters in the pixels in the 2 rows and 2 columns that output signals including the predetermined primary color signal components are not arranged diagonally, the 2 rows and 2 columns Generating the color-difference signals from output signals from adjacent two-row, two-column pixel groups so as to share two of the pixels; and generating the color signals from the luminance signal and the color-difference signals. A method for separating color signals, comprising:
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