JPS60254980A - カラ−撮像装置 - Google Patents

カラ−撮像装置

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JPS60254980A
JPS60254980A JP59111329A JP11132984A JPS60254980A JP S60254980 A JPS60254980 A JP S60254980A JP 59111329 A JP59111329 A JP 59111329A JP 11132984 A JP11132984 A JP 11132984A JP S60254980 A JPS60254980 A JP S60254980A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
color
signal
color temperature
color difference
light source
Prior art date
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Pending
Application number
JP59111329A
Other languages
English (en)
Inventor
Takashi Kitagawa
喜多川 隆
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp, Nippon Electric Co Ltd filed Critical NEC Corp
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Publication of JPS60254980A publication Critical patent/JPS60254980A/ja
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  • Processing Of Color Television Signals (AREA)
  • Color Television Image Signal Generators (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】 (産業上の利用分野) 本発明はカラー撮像装置、特に照明光源の色温度変化に
よる色再現性の劣化を補正することのできるカラー撮像
装置に関する。
(従来技術とその問題点) CODなどの固体撮像素子1個を用いたカラー撮像装置
においては、単一の固体撮像素子の出力信号から輝度を
表わす信号と色情報を表わす複数の信号を得るように構
成されている。色情報を表わす信号は2つの色信号の差
信号あるいは和信号として得られるようになされておシ
、これから複合カラー映像信号を形成するのに必要な2
つの色差信号を得ている。例えば首根らによりテレビジ
ョン学会技術報告昭和58年3月VOL6.NO45,
23ページから28ページに「フィールド読出し方式C
ODカメラのカラー画像評価」と題して発表された論文
においては、Pを赤、Gを緑、Bを青の信号成分とする
と第1図に示される配列の色フィルタを用いて第n2イ
ンから2R−G。
第n+1ラインから2B−Gの2つの色差信号を線順次
に取り出し、これらの一方をゴH遅延させることで同時
化するカラー撮像装置が示されている。
このような方式のカラー撮像装置においては、色差信号
に含まれるR、G、Bの各信号成分比率は固体撮像素子
上の色フィルタの分光特性および照明光源の色温度によ
って決められている。色差信号に含まれるR、 G、B
各信号成分比率は総合撮像特性を表わしているから、1
つの標準照明光源下において最良の色再現性で得られる
ように色フィルタの分光特性を設定すると、他の色温度
の照明光源下においては色再現性が劣化する。
この色再現性の劣化を防止するため、従来のカラー撮像
装置においては光学系に色温度変換フィルタを取り付け
ることが行なわれていた。しかしながら、実際の照明光
源は白熱電球のような3000Kll下のものから晴天
下の屋外のような10000Kll上のものまでの非常
に広い範囲の色温度をもっている。従って、これらを標
準照明光源の色温度に誤差を少なく変換するためには異
なる光学特性の色温度変換フィルタを多数備えておかな
ければならないので使用上非常に不便でちゃ、逆に実用
性を良くするため色温度変換フィルタの数を少なくする
と色再現性が劣化するという欠点があった。
このような従来のカラー撮像装置の欠点を除去すること
が可能なカラー撮像装置が、特願昭59−−70434
号として本発明と同一出願人によって提案されている。
このカラー撮像装置においては、照明光源の色温度に応
じて2つの色差信号の大きさおよび前記2つの色差信号
によシ変調される2つのサブキャリア各々の位相を補正
することによって、照明光源の色温度変化による色再現
性の劣化を補正している。
第2図は前記発明の第1の実施例を示しており、この図
によって前記発明によるカラー撮像装置の動作を説明す
る。
撮像素子1には第1図に示した色フィルタが内蔵されて
いる。第1図を参照すると、撮像素子は垂直方向の2画
素の信号を内部で加え合わせて出力信号を得ている。す
なわちYeを黄、Mzをマゼンタ、CYをシアン、Gを
緑の信号成分とすると、1フレームを構成する片方のA
フィールドにおいては、第nラインではYe+Mli4
−+CY+G→Y e + M 9−→・・・の順序で
出力信号が得られ、第n+1ラインではYe +G−+
CY +Mli4−+Ye +G→・・・の順序で出力
信号が得られる。同様に他方のBフィールドに於てもA
フィールドと同じ組合せと順序で出力信号が得られる。
前記の各ラインの出力信号には水平方向の2画素が走査
される時間を同期とする繰返し周波数を持った変調成分
が含まれている。この変調成分は第nラインでは(Ye
+M%)−(CY+G)=2R−G%第n+1ラインで
は(Ye十G) −(CY+MliL)=28−Gであ
るから、走査線ごとに2つの色差信号が交互に得られる
第2図に於て帯域フィルタ2には撮像素子1の出力信号
が供給され、この出力信号に含まれる前記の変調成分を
分離して取出す。分離された変調成分は検波器3で検波
されて色差信号に復調される。低域フィルタ4は撮像素
子1の出力信号の低域成分を取出す。白バランス回路5
は前記の復調された色素信号に低域フィルタ4の出力信
号を加減算し、無彩色の被写体を撮像したときに色差信
号が零となるように調整して白バランスをとる。
同時化回路6は白バランス回路5から走査線ごとに交互
に得られる2つの色差信号の一方をIH遅延させ同時に
2つの色差信号が得られるように同時化する。
利得制御回路7と8では同時化回路6から得られる2つ
の色差信号の大きさがそれぞれ独立に調整される。端子
9から入力されたサブキャリアは直接移相回路12に供
給され、また移相回路10で変調クロマ信号を形成する
のに必要な位相とされた後、2つの移相回路11に供給
される。移相回路11と12では照明用光源の色温度に
応じて・色再現性の劣化を補償するようにサブキャリア
の位相が調整される。位相を調整されたサブキャリアは
それぞれ変調器13で利得制御回路7と8から得られる
大きさが調整された2つの色差信号によって変調されて
変調クロマ信号が形成される。
利得制御回路7と8の利得調整は移相回路11と12に
於ける位相調整と連動して行なわれる。これらの調整は
共に照明用光源の色温度に応じて連続的に調整量が決定
されるが、この色温度に応じた調整量は色温度検出回路
14から得られる色温度の値から計算回路19によって
決められる。色温度検出回路14は一例として入射光を
3原色光に分解し、3原色光のそれぞれの大きさから色
温度を検出する方式のものを用いることができる。
変調器13より出力される変調クロマ信号は、撮像素子
1の出力信号を低域フィルタ15とプロセス回路16を
通して得られた輝度信号と加算器17で加えられ、端子
18に複合カラー映像信号が得られる。
第2図によって説明したように、前記特願昭59−70
434号により提案された力2−撮像装置においては、
2つの色差信号名々の大きさおよび変調される2つのサ
ブキャリア各々の位相の4種の量を照明光源の色温度に
応じて補正している。しかしながら、前記2つの色差信
号が各々、R−Y信号に相当する信号およびB−Y信号
に相当する信号の場合、前記4種の量全部を補正しなく
ても、前記B−Y信号に相当する第1の色差信号の大き
さおよび前記R−Y信号に相当する第2の色差信号の大
きさのみを補正すれば、色再現性の劣化は実用上充分な
ほど小さい。
(発明の目的) 本発明の目的は、照明光源の色温度の変化による色再現
性の劣化を電気的に補正することにより必要な色温度変
換フィルタの数を低減し、さらに補正するものを色再現
性に深く関係しているものに限定することによって、色
再現性が良く、かつ回路規模の低減によシル形で低消費
電力のカラー撮像装置を提供することにある。
(発明の構成) 本発明によれば、撮像素子の出力信号から輝度信号とB
−Y信号に相当する第1の色差信号およびR−Y信号に
相当する第2の色差信号が形成され、前記輝度信号と前
記第1および第2の色差信号から複合カラー映像信号が
合成されるカラー撮像装置において、照明光源の色温度
に応じて前記第1および第2の色差信号の大きさが補正
される構成をもつことを特徴とするカラー撮像装置、お
よび、照明光源の色温度に応じて前記第1および第2の
色差信号の大きさおよび前記第2の色差信号によって変
調されるサブキャリアの位相が補正される構成をもつこ
とを特徴とするカラー撮像装置が得られる。
(本発明の原理) 従来のカラー撮像装置の欠点を除去するKは前記特願昭
59−70434号により提案されたカラー撮像装置の
ように照明光源の色温度に応じて2つの色差信号の大き
さおよび前記2つの色差信号により変調される2つのサ
ブキャリア各々の位相を補正する構成をとればよい。
本発明は、前記特願昭59−70434号により提案さ
れたカラー撮像装置において、第1および第2の色差信
号が各々B−Y信号およびR−Y信号に相当する場合、
照明光源の色温度に応じて前記第1および第2の色差信
号の大きさを補正すれば、前記第1および第2の色差信
号名々によって変調される第1および第2のサブキャリ
アの位相を補正しなくても、色再現性の劣化が実用上充
分小さく、またさらに第2のサブキャリアの位相を補正
することによらて色再現性の劣化がさらに小さくなる実
験結果に基づいてなされたものである。
第3図(a) 〜(d)は、前記特願昭59−7043
4号により提案された力2−撮像装置において第1およ
び第2の色差信号が各々B −Y信号およびR−Y信号
に相当する場合、色再現を最良にする前記第1および第
2の色差信号の大きさおよび前記第1および第2のサブ
キャリアの位相を測定した結果を示している。横軸20
〜23は照明光源の色温度、縦軸24〜27は各々第1
の色差信号の大きさ、第2の色差信号の大きさ、第1の
サブキャリアの位相、第2のサブキャリアの位相を示し
ている。
実線28〜31は色再現を最良にするときの前記4種の
量を示している。第3図(C)に示されるように、色再
現を最良にする前記第1のサブキャリアの位相は照明光
源の色温度が変ってもほとんど変化せず、前記第1のサ
ブキャリアを補正しなくても色再現性の劣化はほとんど
ない。
第3図(a)、 (b)および(d)に示されるように
、色再現を最良にする前記第1および第2の色差信号の
・大きさおよび第2のサブキャリアの位相は、照明光源
の色温度に従って変化する。また、変化の大きさは第1
および第2の色差信号の大きさの方が第2のサブキャリ
アよりも大きい。第2のサブキャリアの位相を補正せず
に破線34のように固定するときの色再現を最良にする
第1および第2の色差信号の大きさは破線32および3
3で示される。このとき、第2のサブキャリアの位相を
も補正したときに比べて色再現性は劣化するが実用上は
充分である。
本発明によるカラー撮像装置においては、照明光源の色
温度に応じ第1および第2の色差信号を前記実線28お
よび29のようにかつ第2のサブキャリアを前記実線3
1のように補正するか、あるいは第1および第2の色差
信号のみを各々前記破線32および破線33のように補
正しようとするものである。
(実施例1) 以下、本発明の実施例について、図面を参照して詳細に
説明する。
第4図は、本発明の第1の実施例を示すブロック図であ
る。第4図において、撮像素子41.計算回路49.第
1の色差信号4−4によって変調される第1のサブキャ
リア46が前記移相回路11を通さずに直接変調器13
へ入力される点以外は、第2図に示した前記特願昭59
−70434号の実施例と同じ構成である。
撮像素子41には第1および第2の色差信号44および
45が各々B−Y信号およびR−Y信号に相当するよう
な色フィルタが内蔵されている。帯域フィルタ2は撮像
素子1の出力信号が供給され、この出力信号に含まれる
変調成分を分離して取出す。分離された変調成分は検波
器3で検波されて色差信号42に復調される。低域フィ
ルタ4は撮像素子41の出力信号の低域成分を取出す。
白バランス回路5は前記の復調された色差信号42に低
域フィルタ4の出力信号を加減算し、無彩色の被写体を
撮像したときに色差信号43が零となるように調整して
白バランスをとる。同時化回路6は白バランス回路5か
ら走査線ごとに又互に得られる2つの色差信号の一方を
IH遅延させ同時に前記第1および第2の色差信号44
および45が得られるように同時化する。
利得制御回路7と8では同時化回路6から得られる2つ
の色差信号44および45の大きさがそれぞれ独立に調
整される。端子9から入力されたサブキャリアは直接移
相回路12に供給され、また移相回路10で変調クロマ
信号を形成するのに必要な位相とされた後、変調器13
に供給される。
移相回路12では照明用光源の色温度に応じて色再現性
の劣化を補償するように大きさが補正された第2の色差
信号によって変調される第2のサブキャリア47の位相
が調整される。第1のサブキャリア46および位相を調
整された第2のサブキャリア47はそれぞれ変調器13
で利得制御回路7と8から得られる大きさが補正された
2つの色差信号によって変調されて変調クロマ信号が形
成される。利得制御回路7と8の利得調整は移相回路1
2に於ける位相調整と連動して行なわれる。
これらの調整は共に照明用光源−の色温度に応じて連続
的に調整量が決定されるが、この色温度に応じた調整量
は色温度検出回路14から得られる色輝度の値から計算
回路49によって決められる。
色温度検出回路14は一例として入射光を3原色光に分
解し、3原色光のそれぞれの大きさから色温度を検出す
る方式のものを用いることができる。
変調器13よ多出力される変調クロマ信号は、撮像素子
1の出力信号を低域フィルタ15とプロセス回路16を
通して得られた輝度信号と加算器17で加えられ、端子
18に複合カラー映像信号が得られる。
(実施例2) 第5図は本発明の第2の実施例を示すプロック図でおる
。第5図において、計算回路59および第2の色差信号
45によって変調される第2のサブキャリア55が端子
9より変調器13へ直接入力される点以外は、第4図に
示した第1の実施例と同じ構成である。計算回路59は
第3図(a)の破線32および33で示される調整量を
利得制御回路7および8に与え、この調整量に従って第
1および第2の色差信号44および45の大きさが補正
される。
(発明の効果) 以上詳細に謂明したように、本発明によれば、照明光源
の色温度に応じて色再現性に関係の深い必要最小限の量
を補正することによって色再現性が良くかつ回路規模が
小さいので小形で消費電力が小さいカラー撮像装置が実
現される。
【図面の簡単な説明】
第1図は色フィルタの配列を示す模式図、第2図は特願
昭59−70434号によって提案されたカラー撮像装
置の実施例の構成図、第3図は本発明によるカラー撮像
装置の特性図、第4図と第5図は本発明の実施例の構成
図である。 1と41は撮像素子、2は帯域フィルタ、3は検波器、
4は低域フィルタ、5は白バランス回路、6は同時化回
路、7と8は利得制御回路、9と18は端子、10と1
1と12は移相回路、13は変調器、14は色温度検出
回路、15は低域フィルタ、16はプロセス回路、17
は加算回路、19と49と59は計算回路、42は第1
の色差信号、43は第2の色差信号、44は第1のサブ
キャリア、45と55は第2のサブキャリア。 代理人 弁理士 内 原 會7”] ゛・、−−ノ 乃/閉

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) 撮像素子の出力信号から輝度信号とB−Y信号
    に相当する第1の色差信号およびR−Y信号に相当する
    第2の色差信号が形成され、前記輝度信号と前記第1お
    よび第2の色差信号から複合カラー映像信号が合成され
    るカラー撮像装置において、照明光源の色温度に応じて
    前記第1および第2の色差信号の大きさが補正される構
    成をもつことを特徴とするカラー撮像装置。
  2. (2)照明光源の色温度に応じて前記第1および第2の
    色差信号の大きさおよび前記第2の色差信号によって変
    調されるサブキャリアの位相が補正される構成をもつこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のカラー撮像
    装置。
JP59111329A 1984-05-31 1984-05-31 カラ−撮像装置 Pending JPS60254980A (ja)

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