JPS5913487A - カラ−撮像装置 - Google Patents

カラ−撮像装置

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Publication number
JPS5913487A
JPS5913487A JP57121996A JP12199682A JPS5913487A JP S5913487 A JPS5913487 A JP S5913487A JP 57121996 A JP57121996 A JP 57121996A JP 12199682 A JP12199682 A JP 12199682A JP S5913487 A JPS5913487 A JP S5913487A
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JP
Japan
Prior art keywords
signal
signals
circuits
amplitude
color
Prior art date
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Pending
Application number
JP57121996A
Other languages
English (en)
Inventor
Michio Masuda
増田 美智雄
Masaru Noda
勝 野田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP57121996A priority Critical patent/JPS5913487A/ja
Publication of JPS5913487A publication Critical patent/JPS5913487A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/10Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof for transforming different wavelengths into image signals

Landscapes

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

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はカラービデオカメラの撮像素子に関するもので
ある。
撮像管やMOS 、CODを使った固体撮像素子を使っ
たカラービデオカメラは家庭用VTRの普及に伴い、応
用が広がっているが、低価格を第一義とするため撮像管
は単管、固体撮像素子は単板を使ったものが主流となっ
ている。単管あるいけ単板は一つの撮像素子でカラーの
撮像な行なうため、撮像面に多色の色フィルタを交互に
配置してカラー信号を得る。色フィルタの構成は赤、緑
、青を用いてカラー信号を得る原色信号方式や、透明、
黄色、シアン、緑など緑をベースにしたフィルタを用い
てカラー信号を得る補色信号方式、その他いろいろな方
式が採用されている。ここで各色を構成している色フィ
ルタの分光透過率および撮像素子の分光感度特性が異な
るため、入射光量に対する感度がちがってくる。このた
め各色フィルタに対応する撮像素子の相対感度が異なシ
、素子が飽和する飽和光量が異なってくる。
このように各党に変換素子の飽和特性が異なった場合、
原色方式でVi3原色である赤火)、緑(G) 、 育
(B)を直接取り出しているため間頃はないが、補色方
式の場合には演算や復調によって原色信号を得ているた
め飽和光量以上で色度信号のアンバランスがおこりホワ
・イトバランスがいちじるしくくずれた信号を生じる。
緑色をベースにしたフィルタ構成ではいわゆるハイライ
トグリーンという現象がおこυ高照度の白色が緑色に着
色してし“まう。
いま透明、黄色、7アン、緑色をモザイク状に配置した
補色フィルタを用いた撮像素子を例にハイシイトゲリー
ンについて説明する。第1図は横軸に入射光量、縦軸に
出力信号レベルをとった場合の各フィルタの光間変換特
性を示す。
第1図において、透明フィルタ、黄色フィルタ。
77ンフイルタ、緑色フィルタに対応する撮像素子から
の出力信号を飽和光量以下と以上に分け、飽和光量以下
の光量L+における出力信号をF’ 、Yg + 、C
y+ 、G+ 、飽和光量以上の光量L2における出力
信号をF2 、Yg 2 、Cya 、G2とする。各
色信号は原色信号の赤r2緑2.青すに分解すると。
F四r+t+b Ye−= r +f cy= y + b G 諺 2 となるため飽和光量以下における輝度信号Ytと赤信号
R+ 、青信号B+は。
Yl−4i−’+Ye+Cy+G=2(r+2?+b)
lh=ti’+Ye−Cy−G−2r Br=F−Ye+Cy−G=2b となる。ここで輝度信号Ylは一般にY + −0,5
r+0.59 ?十〇、N、6で構成されるが、普通撮
像素子における青信号の感度が低いため近似的にkl−
2(r+21+b)で代用することができ、3原色のも
とになるYl。
R1,Ihを取シ出すことができる。しかし、  R1
とB!は差信号から得ているため、飽和光量以上では各
色フィルタによる感度の違いによる飽和光量点の違いに
よシ上記の式のバランスがくずれてしまう。たとえば、
第1図の光量点L2では各色の出力信号F2 、Ye 
2 、Cy2.G2がすべて同一レベルであるため、輝
度信号Y2.赤信号Rz、”ff信号B2は。
Yz−4172+Yg z+cy2+G2−1t2R2
セ2+Ye 22−C312−G2−DBz−tVz−
Y 2+C1/2−G2−0となシ、  Rz、Bzは
出力信号がなくなってしまう。
このため、3原色の1つである緑色の信号G2を計算す
ると。
G2−)’2−R2−82−4F2 であシ、緑色の信号だけが生じハイライトグリーンの現
象となシ画質をいちじるしくそこなう。
第2図にこの様子を示す。飽和光量以下でけY、R,B
はバランスが良いが、W信号に対する飽和光量り以上で
はY信号が増加するのに対し、R,B信号は減シはじめ
る。一般に飽和光量以上の信号はクリップにより図の実
線のようにCのレベルで制限されるが、L3よシ大きい
光量では色バランスが狂い、白色になるべきものがシア
ンあるいは緑色となる。ハイライトグリーンの対策は補
色方式では必ず必要となるが。
従来入射光量が飽和光量点に達したことを検出し2色副
搬送波を遮断してホワイトバランスを保つ手段などがと
られているが2回路が複雑な上、異和感を与える欠点が
あったつ あるいけ2分光感度特性の異なる複数の光電変換手段の
おのおのの飽和光量点をそろえるなどの方法も考えられ
ていたが、単Whるいは単板の撮像素子などのよりに、
同−撮像面上に配置された光電変換素子に別々の光量を
与えることは不可能である。
本発明の目的は、上記した従来の欠点をなくし、飽オロ
信号点におけるホワイトバランスのくずれを簡単な構成
で不自然感なく対策する手段を提供するにある。
上記目的を達成するため2本発明においてけ一各色フィ
ルタに対応する光間変換素子部からの出力電圧のダイナ
ミックレンジを遊猟的に変化することによシ、簡単な回
路でハイライトグリーンを防止する。すなわち、6つ以
上の異なった分光出力を有する撮像素子において、該分
光出力の2出力間の差によって色信号を得る手段を有し
、該2出力のうち分光感度の高い方に振幅伸長をかける
か、あるいは分光感度の低い方に振幅圧縮をかけること
を特徴とする。
以下1本発明の実施例を光電変換素子としてMO5形固
体撮像素子を用いたカラーテレビカメラについて詳細に
説明する。
第3図は不発明の実施例の1つを示す図である。11は
MO5形固体撮像素子、12は11の駆動回路、16〜
19は11のビデオバイアス電圧、 20はグリアンプ
、21〜23は振幅クリップ回路、24〜26は演算回
路、27〜29は振幅クリップ回路 F、、。
Cy’ 、G’は21〜23でクリップされた信号、Y
r 、 Rr1B′は27〜29でクランプされた信号
である。第4図けNO5形撮像素子11の内部ブロック
図であるdlは水平シフトレジスタ、2は垂直シフトレ
ジスフ、5はホトダイオード、4,5,6.7はおのお
のCyp’、Ye、Gの色フィルタ、8は垂直ゲート、
9は水平ゲートである。駆動回路12によシ水平シフト
レジスタ1.垂直シフトレジスタ2を駆動し、 AiQ
S形4駐像素子11の出力にW、kl。
Cy、Gの先に対応した信号を得る。この信号を第5図
のプリアンプ20で増幅し、 Y、R,Bの信号を得る
ための演算回路2A 、 25 、26により演算を行
ないY、R,B信号を得る。このときYt、Cy、Gt
d振幅クリップ回路21,22.25によりおのおの異
なったクリップレベルでクリップする。減算回路で得ら
れたY、R,B信号は振幅りIJ 、プ回路27.28
゜29でクリップして出力信号Y’、R″Brを得る。
第5図は振幅クリップ回路21〜25 、27〜29の
内部回路の一例である。100はクランプ用トランジス
タ、101けクランプパルス、102けエミックフオロ
ワトランジスタ、106は′クリップ用トランジスタ、
104はクリップレベルをきめる可変抵抗器で捗る。゛
信号をトランジスタ100でクランプし直流再生したあ
とクリップ用トランジスタ106で信号振幅をクリップ
する。このときクリップレベルはり変抵抗器104によ
シきめる。第6図十111.Cy、Gをクリップしたあ
との】′e。
Cy′、G′とクリップをしない714号を実線で示す
Uこのとき各信号のクリップレベルはWの飽和光量りに
相当するレベルに合わせる。この信号から演算によp 
k’、R,B信号を作ると第7図のY、R。
Bが得られ、さらに第6図のクリップ回路27〜29に
より第7図C点でクリップされJ” 、R’ 、B’を
作る。第7図Cは実線で示す。第7図ではY′。
R’ 、B’のバランスが保たれるためハイライトグリ
ーンは発生しない。
第8図は第2の実施例である。この実施例ではプリアン
プ20の出力信号はGだリフリップ回路23でクリップ
され、あとの処理は第1の実施例と同様である。第9図
に出力信号の様子を示す。G信号だけクリップされG′
となる。第10図は演算の結果得られるY、R,B信号
である。Y、R。
B信号の振幅は飽和光量点り以上では必ずしも等しくな
いが、  Y、R,Bのクリップ回路27〜29で0点
のレベルでクリップされるためY・、R・、B・はバラ
ンスがとれ、ホワイトバランスを保つことができる。
第11図は本発明の第3の実施例を示す図である。11
はMO5形固体撮像素子、12は11の駆動回路、16
〜19は11のビデオバイアス電圧、 20はプリアン
プ、50は非直線増幅回路、24〜26f′i演算回路
、27〜29け振幅クリップ回路、 F+は非直線増幅
回路50の出力信号 、 Yr 、Rr 、13rは2
7〜29でクリップちれた信号である。
同図においてもプリアンプ20で増幅し、 Y、R。
Bの信号を得るための演算回路24125 + 26に
よυ演算を行ない、  Y、R,B信号を得る。このと
き。
W信号は非直線増幅回路50によシ非直線増幅する。演
算回路で得られたY、R,B信号は振幅クリップ回路2
7,28.29でクリップして出力信号Yr。
R’、B’を得る。第12図は非直線増幅回路50の内
・部回路の一例でちる。100はクランプ用トランジス
タ、101はクランプパルス、102けエミッタ接地増
幅用トランジスタ、103け非直線増幅用ダイオード、
104け小振幅信号の増幅度をきめる抵抗、105け1
04と並列で大振幅信号の増幅度をきめる抵抗である。
信号をトランジスタ100でクランプし直流再生したち
と非直線増幅用回路に加える。小去幅信号ではダイオー
ド105がOFF しているため増幅度は抵抗104で
きまる。
入力信号が大恨幅になるとダイオード105がONし抵
抗104と105が並列にな、?)ランジスタ102の
電圧増幅度が増加する。第15図は非直線増幅回路50
の動作を示す図である。2点をさかいにしてダイオード
105がON、OFFシて増幅度が切υかわυ、非直線
な増幅室特性を示す。第14図にW、Ye、Cy、G信
号の入射光量と出力信号レベルの関係を示す。Fについ
ては点線が非直線増幅回路50を通さない信号、実線が
非直線増幅回路50を通した信号F′を示す。W信号の
飽和光量り以下の出力信号レベルで非直線回路50が働
くように動作点をさだめW′がYC,Cy、Gの信号よ
りも大きい出力振幅が得られるようにする。
ここで得たF’ 、Yg、Cy、 Gの信号を第11図
の演算回路24 、25 、26に加え出力信号Y、R
,Bおよび振幅クリップ回路27,28.29の出力信
号Y′、R’ 、B’を第15図に示す。第15図では
Y、R,B信号の振幅レベルを規格化している。Y、R
,B信号は点線で示すようにおのおの異なった出力レベ
ルとなる。
そこで振幅クリップ回路によシC点でクリップするとY
’ 、R′、B’倍信号得られ、ホワイトバランスのと
れた信号を得ることができる。
以上水したように撮像素子の各色フィルタに対応した出
力信号の振幅レベルの比をそろえることによりハイライ
トグリーンを防ぐことができる。捷た必ずしもレベル比
をそろえなくても演算の結果得られるY、R,B信号を
振幅クリップをしたあとのY’ 、R’ 、B′の信号
が同じレベルにそろうようにあらかじめ撮像素子の出力
振幅レベルをクリップすることによってもハイライトグ
リーンは防ぐことができる。
本実施例では固体撮像素子でW、Yg、Cy、Gの色フ
ィルタについて示したが、撮Il!素子は撮像管でも同
様である。また色フィルタもY、R,Bを作るために引
き算の演算を行なう方式には本方式を適用できる。たと
えばR,G、Cyを使ったフィルタ配置では  Y −
R+ G 十Cy−R BミCy−G またII’、Ye、Cyでは Y−FF’+Yg+Cy R=W−Cy B、、、W−Ye など引き算が入ってくるのでR,G、Cf)場合にはG
を、 W、Ye、Cyの場合にはCy、Yeをクリップ
すれば同じように効果が得られる。
本発明により従来よりも簡単な回路でしかもよシ良い性
能でハイライトグリーンを対象することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図は従来例を説明するための図。 第5図〜第7図は第1の実施例を説明するための図、第
8図〜第10図は第2の実施例を説明するための図、第
11〜第15図は第6の実施例を説明するための図であ
る。 図において、21〜25は振幅クリップ回路、50は非
直線増幅回路である。 オ l1fl 第2囚 一人財り量 オ 3 口 オ S 之 才 6 図 り 一人#rL−夛 、21′7  図 り 一人桁L1 寸 3 喝 オ I? 虐 −+ 2\」ゴ 六−1−1 オ/θ図 し −)−、、射り隻 オ 11 国 /)n /2 オ 12 閃 、ダ0 L−−−一一一一−−−−−−〜」 fi73日 入力信号J辰櫂− オ /4 図 J+ □入射丸量

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 3つ以上の異なった分光出力を有する撮像素子と、該分
    光出力の2出力の差信号から色信号を得る手段と、上記
    2出力のうち分光感度の低い方に振幅圧縮をかけるか、
    高い方に振幅伸長をかける手段とを有するカラー撮像装
    置。
JP57121996A 1982-07-15 1982-07-15 カラ−撮像装置 Pending JPS5913487A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57121996A JPS5913487A (ja) 1982-07-15 1982-07-15 カラ−撮像装置

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JP57121996A JPS5913487A (ja) 1982-07-15 1982-07-15 カラ−撮像装置

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JPS5913487A true JPS5913487A (ja) 1984-01-24

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ID=14824974

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JP57121996A Pending JPS5913487A (ja) 1982-07-15 1982-07-15 カラ−撮像装置

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JP (1) JPS5913487A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4697208A (en) * 1985-06-13 1987-09-29 Olympus Optical Co., Ltd. Color image pickup device with complementary color type mosaic filter and gamma compensation means
US4794448A (en) * 1984-03-16 1988-12-27 Kabushiki Kaisha Toshiba Solid-state color imaging apparatus for preventing color alias
US4802001A (en) * 1985-09-20 1989-01-31 Fuji Photo Film Co., Ltd. Micro filter arrangement in an interlaced solid-state image pickup element
US5438018A (en) * 1992-12-07 1995-08-01 Fujitsu Limited Method of making semiconductor device by selective epitaxial growth

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