JPS5986388A - 色分解フイルタ - Google Patents

色分解フイルタ

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JPS5986388A
JPS5986388A JP57196019A JP19601982A JPS5986388A JP S5986388 A JPS5986388 A JP S5986388A JP 57196019 A JP57196019 A JP 57196019A JP 19601982 A JP19601982 A JP 19601982A JP S5986388 A JPS5986388 A JP S5986388A
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JP
Japan
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filter
wavelength
yellow
cyan
white
Prior art date
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Pending
Application number
JP57196019A
Other languages
English (en)
Inventor
Saburo Nobutoki
信時 三郎
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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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/10Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof for generating image signals from different wavelengths
    • H04N23/12Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof for generating image signals from different wavelengths with one sensor only

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Color Television Image Signal Generators (AREA)
  • Optical Filters (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】 〔発明の利用分野〕 本発明は色分解フイlり、特に単一撮像管式カラーテレ
ビジョンカメラ用色分解フィルタの改良に関するもので
ある。
〔従来技術〕
一般に、青色光の空間変調にその補色である黄色と、赤
色光の空間変調にその補色であるシアン色とからなるス
トライプ状色分解フィルタを使用し、該ストライプフィ
ルタの光電変換面上への直接1間接の投影像に基づく電
荷パターンを電子ビームによシ走査し、走査速度とスト
ライプフィルタとに基づく電荷パターンの時空間的関係
によって、色彩信号を得ようとする単管式カラーテレビ
ジョンカメラにおいて、その電荷パターンに基づいて色
彩信号と、色フィルタの特性不完全性とによって、輝度
信号の好ましくない周期性が発生し、画質を損ねること
がある。
第1図はストライプフィルタ群を光軸方向からみた図、
すなわちストライプフィルタ群の面方向の広がシを示す
図でアシ、同図に少いて1a〜1cはイエローストライ
プ、2a〜2cはシアンストライプ、したがって3はイ
エローフィルタ部、4はシアンフィルタ部、5は両フィ
ルタ部3.4の重畳によるグリーンフィルタ部、6はい
ずれの原色光も変調しない白色フィルタ部を示す。
このようなストライプフィルタ群の構成において、各部
位に対応する信号量をそれぞれYe r Cy +G 
r + Whとすると、色信号のうち、赤色光に基づく
信号RはRミWh+Ye−Cy−Gr 、青色光に基づ
く信号BはB三Wh 十ay −Ye −G rであら
れされ、輝度信号りは平均的にはL = (Wh + 
Ye+ Gy + Gr )/4であられされるが、一
般に輝度信号の帯域幅は大きく、解像力も大きいので、
同図に示すように番号3,4.5.6の如きモザイク状
組織をある程度まで解像してしまう。そして、水平方向
の周期構造がモザイク状組織の水平方向周期又はそれ以
下の小さい周期をもつ場合は単管カラーテレビジョンカ
メラの動作原理から解像はせず、しばしば問題とされる
のは、両者の低周波側すなわち長周期側のビート構造で
あり、同図に17たがえば番号3,4の方向の配列と、
番号5゜6の方向の配列との周期性である。その周期振
幅をリップル出力LRとすると、LRは番号3.4Ye
)/2と、番号5,6の方向の配列に対応する輝度信号
L2 = (Wh 十〇r )/2との差信号で与えら
れる。それが明暗の縞となって画面にあられれたシ、ま
たはこの延長方向が水平走査方向に近接すると電子ビー
ムが光電変換膜に上陸する際に前記電荷の周期性によっ
て電子ビームの屈曲が水平走査に応じて周期的に発生す
ることによる縞状のむらが画面におきてしまう。
〔発明の目的〕
したがって本発明は前述した問題点に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、画面上にあられれ
る縞状のむらの発生を軽減させた色分解フィルタを提供
することにある。
〔発明の概要〕
このような目的を達成するために本発明は、撮像全波長
域にわたり、前述した輝度信号L1とL2とがほぼ等し
くなるように色分解フィルタを構成したものである。
〔発明の実施例〕
次に本発明の詳細な説明する。
カラーテレビジョンの撮像において、撮像波長域λ0か
らλnに至る領域の各波長毎の光源分光エネルギー、撮
像面分光感度および色分解フィルタ以外の分光透過率要
素の積をSλとし、色分解フィルタの分光透過率をそれ
ぞれCλ、Yλ、Wλ、Gλ、被写体の分光反−射率を
Oλとすると、前記cy。
Y e h wh l G r r L i r L 
2  はそれぞれλ Ye=  Σ  0λ・Yλ・Sλ λ−λ0 λn wh=  Σ  Oλ・Wλ・Sλ λ−λ0 λn Gr−Σ  Oλ・Gλ・Sλ λ−λ。
したがって、 L1=Σ0λ・Sλ(Cλ十Yλ)/2L2=Σ0λ・
Sλ(Wλ十Gλ)/2となる。そして、全波長域の各
波長に関してCλ十Yλ=Wh+Gλであること、すな
わちシアンとイエロー、ホワイトとグリーンの各組合せ
の平均が等しいことが、イエロー、シアンストライプの
交差ないしはイエロー、シアン、グリーン、ホワイトマ
トリックスフィルタを使用する色分解系の一つの要件で
あることが判明した。
これを実現する色フイA・夕設計を実施するに際して次
に示す4つの態様が存在している。すなわち、 1、第2図において、第1図のイエローフィルタ部3の
分光透過率曲線7 (bt+b2+&2+a3)  と
第1図のシアンフィルタ部4の分光透過率曲線8 (a
l+a2+bssb4)  との上部包接線aln82
+IL3と等しい分光透過率曲線を第1図に示す白色フ
ィルタ部6が有17、下部包接線b 1 h b 21
 a 21 b 3+ b 4と等しい分光透過率曲線
を第1図に示すグリーンフィルタ部5が有している場合
2、第3図において、イエローフィルタ部3〜″′が分
光透過率曲線d1うd 2 ) d 3 * d 4 
; e 4 r C5を有し、シアンフィルタ部4が分
光透過率曲線e 1 r C2r d 4 + d 6
 a d 7 s d 8を有するとき、白色フィルタ
部6は両者の上部包接線よシも波長域λ1からλ2 の
区間で部分的に上まわるelec2・c3.e4+(!
5の曲線で示す分光透過率を有し、グリーンフィルタ部
5は下部包接線よりも波長域λ1からλ2 に至る区間
で部分的に下まわる分光透過率を有しており、前記波長
域λ1からλ2 までの区間における各分光透過率がW
λ−qλ=Yλ−Gλの関係を満足している場合。
3、第4図において、イエローフィルタ部3が分光透過
率曲線ft、fz、fa、fs、fa、f’y。
e15 +e(iを有し、シアンフィルタ部4が分光透
過率曲線e 1 + 62 + 83 a e 4 r
 f ? If 8 + f 9 eflOを有してい
る場合において白色フィルタ部6は波長域λ3からλ4
 に至る区間でシアンフィルタ部4およびイエローフィ
ルタ部3の透過率上部包接線よシ低く、波長域λ4から
λ5の区間で高い分光透過率をもち、グリーンフィルタ
部5は波長域λ3からλ4に至る区間で前記下部包接線
よシ低く、かつ波長域λ3からλ5 の区間においてW
λ−Cλ=Yλ−Gλ の関係が満足する場合。
4、前記第2と第3との状態が交錯する場合。
とである。
色分解フィルタの色設計に際し、光学薄膜の干渉による
干渉膜フィルタと、染料または顔料の光吸収による着色
を利用した吸収型フィルタとがあるが、後者のうち特に
有機樹脂膜を有機染料で染色した染色型フィルタが生産
性の良好さから汎用されているが、分光透過率特性はカ
ラーテレビジョン色再現性の見地からみて必ずしも好適
な特性を有していない。そして、有機染色型フィルタで
はシアンフィルタの分光透過率が短波長域で低くなって
いることおよびグリーンフィルタ部は一般にシアンフィ
ルタとイエローフィルタとの重畳によって得ているため
、分光透過率曲線が連続となるなどの状況で第3図に近
い形態となる。また、有機フィルタにおけるシアンフィ
ルタの吸収特性が比較的短波長側にあり、色再現性の見
地から好ましくないので、白色フィルタとして吸収帯が
やや長波長よりのグリーン帯の一部を吸収するマゼンタ
フィルタを使用することがあシ、この場合、第4図に示
すパターンに近い形態とすることが本発明者からも提案
され実施されているが、本発明の主旨とする輝度チャン
ネルでの明暗縞信号の発生の見地からは配慮がなく不充
分であった。
したがって、本発明ではその主旨から前記Wλ−Cλ=
Yλ−Gλの関係が実質的に成立するように第3図の例
にしたがえば、イエローフィルタ部3とシアンフィルタ
部4との分光透過率の下方包接線と、グリーンフィルタ
部5の分光透過率曲線とで囲まれる図形の面積da、d
s、da、d4.daが、前記白色フィルタ部6の分光
透過率曲線に囲まれる図形の面積C2+d4se4+0
3+e2とが実質的に等しいこと、きらには少なくとも
波長域λ1からλ2の区間で前記Sλとの行列積の和、
換言すれば、前記面積に撮像系分光感度の重みづけをし
た面、、艮をほぼ等しくすることによシ、実質的効果を
達成することができる。
具体的な実験によれば、白色被写体撮像時に撮像波長域
λOからλnにおいて、全画面における平均的輝度信号
量L=(Wh+Ye+CM+Gr)/4とリップル出力
LR=Ll〜L2= ((Wh+Gr) 〜(Cy十Y
e ))/2 の比が1.0〜1.2%以下とすること
によって、明らかに改良の効果が得られ、1.5係以上
とすると、画質を損力うことか明らかとなった。
さらに着色した被写体としてカラーテレビジョンの色特
性評価における基本標準色として赤、青。
緑、シアン、マゼンタ、イエローの色標を撮像した際に
いずれの場合も前記比が3.0係を超えないことが現実
的に好ましい撮像特性であることがわかった。
また、このような構成によれば、シアンあるいはイエロ
ーフィルタの実効的分光透過特性、すなわち、当該フィ
ルタの存在しない部位の分光透過率に対しての分光透過
率を変更することができるので、従来シアン、3エロー
等補色分解系カラーテレビジョンカメラの色再現忠実度
を改善する効果も同時に得ることができる。例えば第2
図と第4図とでその効果を説明すると、例えば赤の色再
現性はシアンファルタ部の半値波長で決定される要素が
大きいので、この半値波長を両図で比較すると、第2図
ではほぼ平坦な白色フィルタ部に対してシアンフィルタ
部の分光透過率が1/2となる波長であシ、第4図では
白色フィルタ部は中央部(やや長波長よりの緑色帯)が
分光透過率がやや低く、それに対してのシアンフィルタ
部の半値波長は長波長側にシフトしており、これによっ
て赤色光による信号量をそれほど減少させることなく、
半値波長をシフトすることができ、したがって色再現忠
実度を向上する効果を兼ねることができる。
なお、上述した実施例においては、水平走査方向にフィ
ルタピッチが単一である一搬送波方式の色分解フィルタ
を用いた場合について説明したが、本発明はこれに限定
されるものではなく、他の例えば二搬送波一方式の色分
解フィルタを用いても前述と全く同等の効果が得られる
ことは勿論であ゛る。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明による色分解フィルタによれ
ば、輝度チャンネルでの明暗縞信号の発生を顕著に抑制
でき、高品位の撮像画像が得られるという極めて優れた
効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による色分解フィルタを説明するための
ストライプフィルタ群の面方向の平面図、第2図ないし
第4図は本発明による色分解フィルタを説明するだめの
波長に対する分光透過率を示−す特性図である。 1a〜1c・・・・イエローストライプ、2a〜2c 
・・・・シアンストライプ、3・・・・イエローフィル
タ部、4・・・・シアンフィルタ部、5・・・・グリー
ンフィルタ部、6・・・拳白色フィルタ部、T・・・・
イエローフィルタ部30分光透過率曲線、8・・・・シ
アンフィルタ部4の分光透過率曲線。 第1図     凶 遵

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 シアン、イエロー、ホワイト、グリーンの四種類
    もしくはホワイトに代えて三原色のうち少なくとも一つ
    の原色光の一部を遮る特性を有するホワイトの四種類の
    色分解フィルタモザイクを有する単管式カラーテレビカ
    メラ用色分解フィルタにおいて、撮像対象波長域内で分
    光特性のシアンとイエローの分光透過率の各波長に対応
    する値の和Aと、ホワイトとグリーンの分光透過率の各
    波長に対応する値の和Bとをほぼ等しくしたことを特徴
    とする色分解フィルタ。 2、前記撮像対象波長域での前記和Aと和Bとの差の和
    をほぼ等しくしたことを特徴とする特許請求の範囲第1
    項記載の色分解フィルタ。
JP57196019A 1982-11-10 1982-11-10 色分解フイルタ Pending JPS5986388A (ja)

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JP57196019A JPS5986388A (ja) 1982-11-10 1982-11-10 色分解フイルタ
KR1019830005237A KR840006900A (ko) 1982-11-10 1983-11-04 색분해 필터
FR8317934A FR2535856A1 (fr) 1982-11-10 1983-11-10 Filtre de separation des couleurs
DE3340759A DE3340759C2 (de) 1982-11-10 1983-11-10 Farbtrennfilter

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DE3340759C2 (de) 1986-10-09
DE3340759A1 (de) 1984-05-10
KR840006900A (ko) 1984-12-03
FR2535856A1 (fr) 1984-05-11

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