JPS6226234B2 - - Google Patents

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JPS6226234B2
JPS6226234B2 JP54098067A JP9806779A JPS6226234B2 JP S6226234 B2 JPS6226234 B2 JP S6226234B2 JP 54098067 A JP54098067 A JP 54098067A JP 9806779 A JP9806779 A JP 9806779A JP S6226234 B2 JPS6226234 B2 JP S6226234B2
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JP
Japan
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signal
circuit
color
luminance
color difference
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JP54098067A
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JPS5623086A (en
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Masaru Noda
Toshio Murakami
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/77Circuits for processing the brightness signal and the chrominance signal relative to each other, e.g. adjusting the phase of the brightness signal relative to the colour signal, correcting differential gain or differential phase

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、カラーテレビ受信機の画質を改善す
る装置に関し、特に色のついた絵柄部の輝度高域
成分の劣化を改善する装置に関するものである。
現行のカラーテレビジヨン方式(NTSC,
PAL,SECAM方式など)では、カメラからの出
力である広帯域3原色信号R,G,Bをそれぞれ
ガンマ(γ)補正した信号R1/〓,G1/〓,B
1/〓から輝度信号Y′(Y′=0.30R1/〓+
0.59G1/〓+0.11B1/〓)と色差信号(R1/
−Y′)および(B1/〓−Y′)を合成し、輝度信
号成分のみは広帯域で、色差信号は1.5〜0.5MHz
程度の狭帯域に帯域制限して伝送している。
したがつて、色差信号の帯域より高い周波数成
分が主体である画面の細部は輝度信号の高域成分
(YH′)のみによつて再現されている。
上記したように送像側でガンマ補正および色差
信号の帯域制限をして伝送する現行放送方式で
は、再現画像の細部の情報が原理的に減少するこ
とは周知である。これについては、「放送技術双
書“カラーテレビジヨン”昭和40年2月日本放送
出版協会 発行」の248〜249頁にも詳述されてい
るが、以下簡単に説明する。
受像機のカラーブラウン管に印加される三原色
信号の高域成分は輝度信号の高域成分(YH′)の
みであり、この信号によつて発光する三原色の高
域輝度はブラウン管のガンマ特性をγとすると、 となる。これらの三原色が加えられてできた画像
の輝度はその和であるから、 YH=YRH+YBH=(0.30RH 1/〓+0.59GH 1/〓+0.11BH 1/〓)〓 ………(2) となる。
いま、ガンマ特性が直線的でγ=1のときは、
輝度YHは YH=0.30RH+0.59GH+0.11BH ………(3) となる。(2)式と(3)式を比較すると、被写体の正し
い高域輝度YHと、実際の画面の高域輝度(Y
H′)〓 との関係は YH≧(YH′)〓 ………(4) となり、R=G=B(即ち無彩色)のときのみ両
者は等しく、これらが等しくないときは必ず実際
の再現画像の輝度の細部情報が被写体のそれに比
べて減少していることがわかる。
第1図は、各種の色の代表例として、カラーバ
ーパターンをとりあげ、輝度の細部情報がどの程
度に減じるかを計算結果をもとに示したものであ
る。
白(無彩色)を基準(1.0)にすると、黄色の
ような明るい色では減少が小さく赤色や青色のよ
うな暗い色でその減少が大きく、1/3から約1/9ま
でにも減少する。カラーバーパターンの表わす色
は、色飽和度が最大の色であり、これより飽和度
の低い(色の薄い)色では、輝度の細部情報の減
少はもちろんこれより少なくなる。即ち、濃い
(彩度が高い)色ほど輝度の細部情報の減少が大
きい。
以上のことを実際の画像の例に引き当てると、
たとえば、赤い花の中の1枚1枚の花びらやそれ
らの細かな陰影の情報が失なわれて、赤色にうず
もれたように見えたり、色の付いた洋服の折目や
ひだなどの情報が失なわれたりして実在感が損な
われることに相当する。
従来、このような欠点を改善するため、即ち、
被写体の彩度に応じて失なわれている輝度の細部
情報を受像機側で再生して画質を向上させるため
の手段として以下に述べる回路が提案されてい
る。
(特願昭54−19733) その要点は、被写体の彩度に応じた制御信号に
よつて輝度信号の高域成分の量を制御することで
あり、彩度の高い絵柄部ほど輝度高域成分の強調
を大きくして画像細部の劣化を補正し画質を向上
させるものである。第2図はその一例を示す図で
ある。
本図において、1は輝度信号と搬送色信号の合
成映像信号の印加端子、2は搬送色信号増幅回
路、3は彩度検出回路、4は色信号と輝度信号の
伝搬時間を一致させるための遅延回路、5は高域
通過フイルタ、6は低域通過フイルタ、7は利得
可変回路、8は利得制御端子、9は色復調回路、
10は輝度信号出力端子、11,12,13は
(R−Y),(G−Y),(B−Y)の各色差信号出
力端子、14は加算回路である。
遅延回路4を通過した輝度信号は高域通過フイ
ルタ5と低域通過フイルタ6によつて高域成分と
低域成分に分離され、低域成分は加算回路14に
直接印加される。一方、高域成分は利得可変回路
7に印加され、端子8に印加される利得制御電
圧、すなわち、彩度検出回路3によつて搬送色信
号から検出した画像の彩度に応動した制御信号に
よつて利得制御された後、加算回路14に印加さ
れ低域成分と加算される。
今、絵柄が無彩色のときは、前述のように輝度
の細部情報の低下は生じていない。またそのと
き、搬送色信号の振幅も零であり、端子8には彩
度検出回路3からの制御電圧が発生しないので、
利得可変回路7は一定利得となり、輝度信号の高
域成分も一定量加算されるだけであり、再現画像
も被写体に忠実である。
次に有彩色絵柄の場合は、一般の受像機では前
述のように絵柄の彩度に応じ、輝度の細部情報が
失なわれて再現されるが、第2図の如き画質向上
手段を盛り込んだ受像機では、端子8に画像の彩
度に応じた利得制御信号が生じ、利得可変回路7
の利得が増大するから、加算回路14において輝
度信号の低域成分に加算する輝度信号の高域成分
の量が増大する。
即ち、画像の彩度が高い絵柄部ほど、輝度信号
の高域成分の強調量が大きくなり、輝度の細部情
報の劣化を補正する。したがつて、たとえば、赤
い花の一枚一枚の花びらを表わす情報がふえて画
像をくつきりとさせ、一般の受像機に比べて画質
が向上する。
しかしながら、上記従来の画質向上回路におい
てはなお次のような欠点があつた。それは、彩度
検出回路3の回路構成が、次の二つの点で複雑な
ことである。
すなわち、まず第1に、搬送色信号の振幅が一
般に数100mVP-Pと小さいため、利得可変回路7
を利得制御するに十分な大きさの彩度信号をこの
搬送色信号から得るには、少なくとも1段以上の
増幅段を必要とする。
第2に、前述の第1図からわかるように、輝度
の細部情報の劣化は輝度の低い(暗い)色におい
てより大きいから、これをより忠実に補正するに
は、搬送色信号を単に整流して得た制御信号では
不十分であり、これをさらに輝度信号の低域分で
除算して得られるような制御信号であることが必
要である。しかるに、このような除算を行なう回
路は至極複雑であり、したがつて、彩度検出回路
全体が複雑なものになる。また、かりに、この輝
度信号の低域分による除算を省略すると、画質向
上効果は低減してしまう。
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をな
くし、極めて簡単な回路構成で、かつ、従来の画
質向上回路と同等以上の画質改善効果を得ること
のできる画質改善回路を提供するにある。
さらに詳述すれば、本発明の目的は、従来の画
質改善回路における彩度検出回路に代つて回路構
成が簡単で、かつ、輝度の細部情報の補正を行な
うにより、適切な制御信号を得ることのできる彩
度検出回路を得ることである。
本発明の要点は、色復調回路の出力信号である
三つの色差信号から彩度に応じた信号を検出し、
これを制御信号として輝度信号の高域成分の量を
制御し、彩度が高い絵柄部分ほど輝度高域成分の
強調を強め、有彩色画像細部の輝度情報の劣化を
補正する点にある。さらに詳述すれば、三つの色
差信号のうち最も高いレベルにある信号(R−
Y,G−Y,B−Yで正で最大のもの)を絵柄に
応じて選択検出し、これを上記の制御信号とする
ことにより、輝度信号の高域成分の量を制御する
点にある。
本発明の実施例を第3図に示す。本図におい
て、3は新規に改良した彩度検出回路、15,1
6,17はそれぞれ(R−Y),(G−Y),(B−
Y)の色差信号入力端子、18は彩度信号出力端
子であり、その他の第2図と同一記号のものはそ
れぞれ第2図と同じである。遅延回路4を通過し
た輝度信号は高域通過フイルタ5と低域通過フイ
ルタ6によつて高域成分と低域成分に分離され、
低域成分は加算回路14に直接に印加される。一
方、高域成分は利得可変回路7に印加され、端子
8に印加される利得制御電圧、すなわち彩度検出
回路3によつて三つの色差信号から検出した画像
の彩度に応じた制御信号によつて利得制御された
後、加算回路14に印加され、低域成分と加算さ
れる。
彩度検出回路3は、例えば第4図に示すような
回路から成る。端子15,16,17は、色復調
回路9の出力信号である三つの色差信号(R−
Y),(G−Y),(B−Y)がそれぞれ印加される
端子であり、これらは19〜21の3個のダイオード
のアノード電極にそれぞれ結ばれている。そし
て、これらの3個のダイオードのカソード電極
は、一本にまとめて彩度信号出力端子18に結ば
れている。22は負荷抵抗である。
今、色差信号入力端子15,16,17に第5
図イに示すようなカラーバーに対応した色差信号
口が入力された場合を考える。第5図ロにおい
て、実線は(R−Y)色差信号、点線は(G−
Y)色差信号、一点鎖線は(B−Y)色差信号波
形を示し、いずれも直流静止電圧(無信号時の直
流電圧)はVOOである。
これからわかるように、たとえば赤色の場合
(R−Y)色差信号が一番高い電圧レベルにあ
り、(G−Y)と(B−Y)色差信号の電圧レベ
ルはそれより低いから、ダイオード19のみが導
通し、ダイオード20と21は非導通となり、出
力端子18には(R−Y)色差信号と同じ電圧レ
ベルの信号が得られる。(なお、以上では説明を
わかり易くするため、ダイオードの順方向オフセ
ツト電圧約0.7Vは無視した。) また、たとえば黄色の場合、(G−Y)と(R
−Y)の色差信号が最も高い電圧レベルにあり、
(B−Y)色差信号の電圧レベルはそれより低い
からダイオード19と20が導通し、ダイオード
21が非導通となり、出力端子18には(R−
Y)と(G−Y)色差信号と同じ電圧レベルの信
号が得られる。
同様にして、他のどんな色の場合においても、
出力端子18には、それぞれの色において最も電
圧レベルの高い色差信号に等しい電圧レベルの信
号が得られるから、本図のようなカラーバーの場
合には、第5図ハに示すような信号波形が出力信
号として得られる。
色差信号の振幅は、色の濃さに応じて変化する
ものであるから、彩度信号出力端子18に得られ
る信号の大きさも当然それに応じて変化する。そ
して、前記のようにこの信号に応じて利得可変回
路7の利得が増大するから、色の濃い絵柄部分の
輝度信号の高域成分の強調量が大きくなり、輝度
の細部情報の劣化が補正され、画像がくつきりと
なる。
さらに、第5図ハの彩度信号波形を、第1図に
示した輝度の細部情報の劣化度を表わす図と対照
してみると、この二つの図形が互いに相補的な関
係にあることがわかる。即ち、輝度の細部情報の
劣化の大きい赤や青などの暗い(輝度レベルの低
い)色では、彩度信号の電圧が高くなる。したが
つて、このようにして得た彩度信号電圧に応じて
輝度信号の高域成分の強調量を大きくするという
本発明においては極めて適切な輝度の細部情報の
劣化補正がなされる。
また、一般に色復調回路から得られる色差信号
の振幅は、2〜5VP-Pもあるから、この信号をも
とにして、彩度信号を検出する本発明において
は、余分の増幅段を設けることなしに利得可変回
路を制御するに十分な制御電圧を得ることができ
る。
なお、以上説明した本発明の実施例の変形とし
て、以下のものがある。
第1の変形は、第4図に記載の彩度検出回路に
おいて、(R−Y),(G−Y),(B−Y)に重み
付けをすることである。たとえば、(B−Y)の
みを振幅を減して印加することや、(G−Y)の
みを振幅を増大して印加することである。このよ
うな処理によつて、輝度の細部劣化の補正特性を
修正することが可能である。
第2の変形は、同じく彩度検出回路において
(R−Y),(G−Y),(B−Y)のうちのいずれ
かの1ないし2の色差信号を省略することであ
る。この場合、出力電圧がVOOより低下すること
のないように前記省略した色差信号を対応する入
力端子の1以上にVOOの電圧を印加しておくこと
が望ましい。このような処理によつて、特定の色
の部分のみで前記の補正を行なつたり、逆に補正
を停止したりすることができる。
第3の変形は、同じく彩度検出回路において、
ダイオードに代つて他の単方向導通特性を有する
素子または回路を用いることである。たとえばト
ランジスタをエミツタホロワにして用いる方法で
ある。この場合、入力インピーダンスを高め、出
力インピーダンスを低める利点を得る。
以上説明したように、本発明によれば、有彩色
画像の色の濃い絵柄部分では輝度の細部情報が失
なわれるという、現行カラーテレビジヨン方式の
原理上発生する画質低下に対する従来の画質改善
回路が有していた欠点、即ち、回路が複雑なこと
あるいは回路を簡略にすれば画質改善効果が薄れ
るという欠点が除去され、回路が簡略でかつ、従
来の画質改善回路と同等以上の良好な画質改善効
果を得ることができる。特に、彩度検出回路はわ
ずか3個のダイオード1個の抵抗で構成でき、従
来回路と比べて極めて簡略になる。また、従来回
路で必要であつた除算回路が少なくとも、極めて
適切な輝度の細部情報の劣化補正が行なえるとい
う利点がある。
なお、本発明は、カラーテレビ受信機に限ら
ず、カラービデオカメラなど他のビデオ機器に適
用することもできる。
【図面の簡単な説明】
第1図は輝度の細部情報の劣化度を表わす図、
第2図は輝度の細部情報劣化に対する従来の画質
改善回路のブロツク図、第3図は本発明の1実施
例のブロツク図、第4図は本発明の彩度検出回路
の具体例を示す図、第5図は第3,4図の動作を
説明する図である。 1…合成映像信号入力端子、2…搬送色信号増
幅回路、3…彩度検出回路、4…遅延回路、5…
高域通過フイルタ、6…低域通過フイルタ、7…
利得可変回路、8…利得制御端子、9…色復調回
路、10…輝度信号出力端子、11,12,13
…色差信号出力端子、14…加算回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 有彩色画像の濃さに応じた制御信号を発生す
    る彩度検出回路と、前記制御信号によつて輝度信
    号の高域周波数成分の量を制御する回路とを備
    え、前記色の濃さに応答して色の濃さが増すほど
    前記輝度信号の高域周波数成分の量を増大するよ
    うにした画質改善回路において、前記彩度検出回
    路は、三つの色差信号のうちの少なくともひとつ
    を入力信号とし、その直流静止電圧を基準にして
    正側で、かつ最も高い電圧レベルにある色差信号
    を選択し、制御信号として出力するように構成さ
    れたことを特徴とする画質改善回路。
JP9806779A 1979-08-02 1979-08-02 Picture quality improving circuit of color television receiver Granted JPS5623086A (en)

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