JPS63155893A - 映像信号の形成装置 - Google Patents
映像信号の形成装置Info
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- JPS63155893A JPS63155893A JP61301688A JP30168886A JPS63155893A JP S63155893 A JPS63155893 A JP S63155893A JP 61301688 A JP61301688 A JP 61301688A JP 30168886 A JP30168886 A JP 30168886A JP S63155893 A JPS63155893 A JP S63155893A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/80—Camera processing pipelines; Components thereof
- H04N23/84—Camera processing pipelines; Components thereof for processing colour signals
- H04N23/843—Demosaicing, e.g. interpolating colour pixel values
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/10—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof for transforming different wavelengths into image signals
- H04N25/11—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (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。
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、被写体よりの光学像を固体カラーイメージセ
ンサによりＷｉ像し、これにより得られた映像の電気信
号から輝度信号及び色差信号を形成するための映像信号
の形成装置に関する。
ンサによりＷｉ像し、これにより得られた映像の電気信
号から輝度信号及び色差信号を形成するための映像信号
の形成装置に関する。
［従来技術］
一般に、電子スチルカメラやカラービデオカメラ等に設
けられる映像信号の形成装置にあっては、原色あるいは
補色の色信号を発生させるためのカラーフィルタを右す
る固体イメージセンサが用いられ、該固体イメージセン
サより出力された色映像信号に基づいて輝度信号及び色
差信号を形成する。
けられる映像信号の形成装置にあっては、原色あるいは
補色の色信号を発生させるためのカラーフィルタを右す
る固体イメージセンサが用いられ、該固体イメージセン
サより出力された色映像信号に基づいて輝度信号及び色
差信号を形成する。
第２図は従来の２板式カラーカメラ等における映像信号
の形成装置の構成を示す。同図において、藏像レンズ１
の後方に２色分解のダイクロイック・プリズム２が設け
られ、入射光線を緑と赤青の２系統に分解する。表面に
赤（Ｒ） 、肖（８）のストライプカラーフィルタ配列
を設けた赤青用イメージセンＦｊａ上に赤青光線による
光学像を結像させ、各画素に発生した電気信号を水平走
査することにより赤（Ｒ）と青（Ｂ）の色映像信号を発
生させる。一方、表面に緑（Ｇ）のカラーフィルタを設
けた線用イメージセンサ４上に緑光線による光学保を結
像さ眩、各画素に発生した電気信号を水平走査すること
により緑（Ｇ）の邑映像信ｑを発生させる。
の形成装置の構成を示す。同図において、藏像レンズ１
の後方に２色分解のダイクロイック・プリズム２が設け
られ、入射光線を緑と赤青の２系統に分解する。表面に
赤（Ｒ） 、肖（８）のストライプカラーフィルタ配列
を設けた赤青用イメージセンＦｊａ上に赤青光線による
光学像を結像させ、各画素に発生した電気信号を水平走
査することにより赤（Ｒ）と青（Ｂ）の色映像信号を発
生させる。一方、表面に緑（Ｇ）のカラーフィルタを設
けた線用イメージセンサ４上に緑光線による光学保を結
像さ眩、各画素に発生した電気信号を水平走査すること
により緑（Ｇ）の邑映像信ｑを発生させる。
これは点順次２板式であるので、Ｒ，Ｇ、８の色映像信
号は所定のタイミングに従って順に出力されるａ緑色映
像信号Ｇは、プリアンプ５を介してＯ〜０．７ＭＨｚの
通過帯域を有するローパスフィルタ７に供給され、該周
波数帯域に制限された緑信号Ｇｏとなって減算器１０及
び他のローパスフィルター１に供給される。ローパスフ
ィルター１はＯ〜０．７ＨＩＩｚの通過帯域を右し、こ
の帯域に制限された緑信号Ｇ ／！−発生す、る。そし
て、緑信＠Ｇ、はし 後述するマトリクス回路１４に供給されると共に、減ｇ
７Ｓｌｉｏの減算側入力端子に供給される。一方、υン
ブルホールド回路８．９で標本化された赤青色映像信号
Ｒ，Ｂは、共にＯ〜０．７８ＩＩＺの通過帯域を有する
ローパスフィルタ１２．１３により帯域が制限され、こ
の帯域に制限された赤信号Ｒ１と青信号Ｂ［となってマ
トリクス回路１４に供給される。
号は所定のタイミングに従って順に出力されるａ緑色映
像信号Ｇは、プリアンプ５を介してＯ〜０．７ＭＨｚの
通過帯域を有するローパスフィルタ７に供給され、該周
波数帯域に制限された緑信号Ｇｏとなって減算器１０及
び他のローパスフィルター１に供給される。ローパスフ
ィルター１はＯ〜０．７ＨＩＩｚの通過帯域を右し、こ
の帯域に制限された緑信号Ｇ ／！−発生す、る。そし
て、緑信＠Ｇ、はし 後述するマトリクス回路１４に供給されると共に、減ｇ
７Ｓｌｉｏの減算側入力端子に供給される。一方、υン
ブルホールド回路８．９で標本化された赤青色映像信号
Ｒ，Ｂは、共にＯ〜０．７８ＩＩＺの通過帯域を有する
ローパスフィルタ１２．１３により帯域が制限され、こ
の帯域に制限された赤信号Ｒ１と青信号Ｂ［となってマ
トリクス回路１４に供給される。
減算ｆｉｌｏでは、緑信＠Ｇ と低域の緑信号ＧＬとの
減算処理が行なわれ、０．７ＨＩＩｚ 〜４．２ＨＩＩ
ｚの帯域を有する高域輝度信号Ｙ （Ｙ、、＝ａ。−
１−Ｇ、＞がマトリクス回路１４に供給される。
減算処理が行なわれ、０．７ＨＩＩｚ 〜４．２ＨＩＩ
ｚの帯域を有する高域輝度信号Ｙ （Ｙ、、＝ａ。−
１−Ｇ、＞がマトリクス回路１４に供給される。
マトリクス回路１４は、Ｏ−０，７ＨＩＩｚの帯域を右
する赤青緑信号Ｒ、Ｂ 、Ｇ に基づいてＯ〜Ｌ・
ＬＬ ０．７ＭＨｚの帯域の低域Ｈ度信＠Ｙ、を発生し、この
低域輝度信号Ｙ と高域輝度信ＱＹ、、を加算処し 理することにより０〜４．２ＨＩＩＺの帯域の輝度信号
Ｙを形成する。更に、赤青信号Ｒ，Ｂ、と低域し 輝度信号Ｙ に基づいて色差信号ＲＬ−Ｙ、。
する赤青緑信号Ｒ、Ｂ 、Ｇ に基づいてＯ〜Ｌ・
ＬＬ ０．７ＭＨｚの帯域の低域Ｈ度信＠Ｙ、を発生し、この
低域輝度信号Ｙ と高域輝度信ＱＹ、、を加算処し 理することにより０〜４．２ＨＩＩＺの帯域の輝度信号
Ｙを形成する。更に、赤青信号Ｒ，Ｂ、と低域し 輝度信号Ｙ に基づいて色差信号ＲＬ−Ｙ、。
Ｂ、−Ｙ、＃形成される。そして、これらの信号Ｙ、Ｒ
−Ｙ 、ＢＬ−ＹＬはカラーエンコーダＬ 回路１５に供給され、例えばＮＴＳＣ方式の映像信号に
変換されて出力される。
−Ｙ 、ＢＬ−ＹＬはカラーエンコーダＬ 回路１５に供給され、例えばＮＴＳＣ方式の映像信号に
変換されて出力される。
第３図は夫々の信号処理プロセスにおいて発生される信
号の周波数特性を示すものであり、赤青緑信号Ｒ、ａ
、ａｌ、及び低域輝度信号Ｙ１１
Ｌと色を信ＭＲ−Ｙ
、 Ｂ −Ｙ ＋ｊ：Ｏ〜０．７ＨＨ２ＬＬＬ の帯域であり、Ｐｉ域輝度信＠Ｙ １−ユ同図（Ｃ）に
示すように、斜線部分を除（０，７）ＩＨｚ〜４．２Ｍ
Ｈｚの帯域を有し、最終的に形成される輝度信号Ｙは高
域輝度信号ＹＩ＋と低１！輝度信号とＹｌの加算ににり
形成されるので同図（ｅ）に示すように、０〜４．２Ｈ
ＩＩＺの帯域を右する。
号の周波数特性を示すものであり、赤青緑信号Ｒ、ａ
、ａｌ、及び低域輝度信号Ｙ１１
Ｌと色を信ＭＲ−Ｙ
、 Ｂ −Ｙ ＋ｊ：Ｏ〜０．７ＨＨ２ＬＬＬ の帯域であり、Ｐｉ域輝度信＠Ｙ １−ユ同図（Ｃ）に
示すように、斜線部分を除（０，７）ＩＨｚ〜４．２Ｍ
Ｈｚの帯域を有し、最終的に形成される輝度信号Ｙは高
域輝度信号ＹＩ＋と低１！輝度信号とＹｌの加算ににり
形成されるので同図（ｅ）に示すように、０〜４．２Ｈ
ＩＩＺの帯域を右する。
次に、第４図に基づいて従来の単板式カラーカメラにお
ける映像信号の形成装置を説明する。比像レンズ２１の
後方には、ストライプ状あるいはモザイク状等の赤（Ｒ
）、青（Ｂ）、緑（Ｇ）のカラーフィルタ配列を右する
カラーフィルタ２２が表面に設けられた固体イメージセ
ンサ２３を配置し、該イメージセンサ２３の各画素に発
生する電気信号を水平走査により外部へ読み出し、プリ
アンプ２４に供給する。プリアンプ２４より出力された
色映像信号は、１Ｈｆｉ延回路２５により１水平走査期
間＜ １１−１ ＞遅らされたものと共に色分離回路２
６に供給され、３原色の色信号Ｒ，Ｇ、Ｂに分離される
。
ける映像信号の形成装置を説明する。比像レンズ２１の
後方には、ストライプ状あるいはモザイク状等の赤（Ｒ
）、青（Ｂ）、緑（Ｇ）のカラーフィルタ配列を右する
カラーフィルタ２２が表面に設けられた固体イメージセ
ンサ２３を配置し、該イメージセンサ２３の各画素に発
生する電気信号を水平走査により外部へ読み出し、プリ
アンプ２４に供給する。プリアンプ２４より出力された
色映像信号は、１Ｈｆｉ延回路２５により１水平走査期
間＜ １１−１ ＞遅らされたものと共に色分離回路２
６に供給され、３原色の色信号Ｒ，Ｇ、Ｂに分離される
。
まず、緑信号Ｇは０〜４．２Ｈ１ｌｚの通過帯域を右す
るローパスフィルタ２７にて帯域制限され、この帯域制
限された緑信号Ｇ。は減をン回路３１に直接供給される
と共に、Ｑ −０，７ＭＨｚの通過帯域を有する他のロ
ーパスフィルタ３０にて帯域制限されて減算回路３１の
減算側入力端子に供給される。又、この帯域制限された
緑信号ＧＬはプロセス回路３２にＪ３いてガンマ補正等
の処理が行なわれた後、輝度信号増幅回路３５の１つの
入力に供給される。一方、赤ｔ’Ｔ Ｃｉ ＠ Ｒ、８
ハ、共ニＱ 〜０．７ＨＩＩｚの通過帯域を右するロー
パスフィルタ２８．２９にて帯域制限され、この？ｔ）
域制限された赤胃信ｆ′４Ｒ，ＢＬはプロセス回路３３
．３４においてガンマ補正等の補正が行なわれた後、輝
度信号増幅回路３５の他の入力に供給されると共に、色
芒信号を形成するための変調回路３６．３７に供給され
る。
るローパスフィルタ２７にて帯域制限され、この帯域制
限された緑信号Ｇ。は減をン回路３１に直接供給される
と共に、Ｑ −０，７ＭＨｚの通過帯域を有する他のロ
ーパスフィルタ３０にて帯域制限されて減算回路３１の
減算側入力端子に供給される。又、この帯域制限された
緑信号ＧＬはプロセス回路３２にＪ３いてガンマ補正等
の処理が行なわれた後、輝度信号増幅回路３５の１つの
入力に供給される。一方、赤ｔ’Ｔ Ｃｉ ＠ Ｒ、８
ハ、共ニＱ 〜０．７ＨＩＩｚの通過帯域を右するロー
パスフィルタ２８．２９にて帯域制限され、この？ｔ）
域制限された赤胃信ｆ′４Ｒ，ＢＬはプロセス回路３３
．３４においてガンマ補正等の補正が行なわれた後、輝
度信号増幅回路３５の他の入力に供給されると共に、色
芒信号を形成するための変調回路３６．３７に供給され
る。
輝度信号増幅回路３５は、０〜０．７Ｈ１ｌＺの帯域に
ｔＩ１１限された赤青緑信号Ｒ，Ｂ、ＧＬに基づいＬし てＯ〜０．７ＨＩＩｚの低域輝度信号ＹＬを形成する。
ｔＩ１１限された赤青緑信号Ｒ，Ｂ、ＧＬに基づいＬし てＯ〜０．７ＨＩＩｚの低域輝度信号ＹＬを形成する。
変調回路３Ｇは赤信号ＲＬと低域輝度信号Ｙ、に基づい
て色差信号Ｒ−Ｙ、を形成し、変調回路３７は青信号Ｂ
と低域輝度信号ＹＬに基づいて色差し 信号Ｂ −Ｙ、を形成する。尚、夫々の変調回路し ３６、３７には相異なる周波数のナブキャリアＳ８１゜
Ｓ８２が供給される。
て色差信号Ｒ−Ｙ、を形成し、変調回路３７は青信号Ｂ
と低域輝度信号ＹＬに基づいて色差し 信号Ｂ −Ｙ、を形成する。尚、夫々の変調回路し ３６、３７には相異なる周波数のナブキャリアＳ８１゜
Ｓ８２が供給される。
次に、混合器３８は、減算器３１における減算処理によ
り発生された０、７ＨＩｌｚ〜４．２Ｈ１ｌｌの帯域の
高域輝度信号ＧＨ（Ｇ１＝Ｇｏ−０１）と低域輝度信号
ＹＬとを混合し、０〜４．２Ｈｌｌｚの帯域を右する輝
度（２号Ｙ＠発生ずる。混合器３９は色差信号Ｒ１−Ｙ
、Ｂ −Ｙ、を混合し、更に脛合器４ｏｈｔｉｔ
２しし ０盟３９からの信号と輝度信号Ｙ及び同期信号Ｓ。
り発生された０、７ＨＩｌｚ〜４．２Ｈ１ｌｌの帯域の
高域輝度信号ＧＨ（Ｇ１＝Ｇｏ−０１）と低域輝度信号
ＹＬとを混合し、０〜４．２Ｈｌｌｚの帯域を右する輝
度（２号Ｙ＠発生ずる。混合器３９は色差信号Ｒ１−Ｙ
、Ｂ −Ｙ、を混合し、更に脛合器４ｏｈｔｉｔ
２しし ０盟３９からの信号と輝度信号Ｙ及び同期信号Ｓ。
を混合することによりＮＴＳＣ方式等の映像信号を出力
する。
する。
［発明が解決しようとする問題点］
かかる従来の映像信号の形成装置にあっては次のＪ：う
な問題があった。
な問題があった。
まず、第２図に示した２板式の場合にあっては。
減算器１０において形成される高域輝度信号Ｙ□は線用
イメージセンサ４で発生される緑色成分の信号だけから
形成されるので、赤７ｑ用イメージセンザ３で発生する
赤、青信号と該輝度信号との間で輝度歪を生ずる。又、
線用イメージセンサ４と赤青用イメージセンサ３が別個
に設けられているため、画素ずれにＪ：る色ずれを生じ
やすく、粘度の良い組立が困デ１である。更に、いずれ
のイメージセンサ３．４にもカラーフィルりが設けられ
ているので、受光感度が低い等の問題がある。
イメージセンサ４で発生される緑色成分の信号だけから
形成されるので、赤７ｑ用イメージセンザ３で発生する
赤、青信号と該輝度信号との間で輝度歪を生ずる。又、
線用イメージセンサ４と赤青用イメージセンサ３が別個
に設けられているため、画素ずれにＪ：る色ずれを生じ
やすく、粘度の良い組立が困デ１である。更に、いずれ
のイメージセンサ３．４にもカラーフィルりが設けられ
ているので、受光感度が低い等の問題がある。
第４図に示した単板式の場合にあっては、カラーフィル
タ２２をＲ，Ｇ、Ｂのストライプ状カラーフィルタとす
れば色モアレの発生を防止することができるが、反面、
このような配列にすると解像度の向上を図ることが困デ
１となる。又、他のカラーフィルタ配列により緑信号を
発生させるための画′ｆ、数を赤、青信号のための画素
数より増加して解像度を上げようとすれば、色モアレが
発生ずる。
タ２２をＲ，Ｇ、Ｂのストライプ状カラーフィルタとす
れば色モアレの発生を防止することができるが、反面、
このような配列にすると解像度の向上を図ることが困デ
１となる。又、他のカラーフィルタ配列により緑信号を
発生させるための画′ｆ、数を赤、青信号のための画素
数より増加して解像度を上げようとすれば、色モアレが
発生ずる。
このように、従来例では解像度の向上と色モアレの発生
防止とが相反する関係にあり、これらの問題点を同時に
解決する有効な手段がなかった。
防止とが相反する関係にあり、これらの問題点を同時に
解決する有効な手段がなかった。
［問題点を解決するための手段］
本発明はこのような問題点に鑑みて成されたものであり
、高ＭＩ＆度でしかも色モアレの発生を低減することが
できる映像信号の形成装置を提供することを目的とする
。
、高ＭＩ＆度でしかも色モアレの発生を低減することが
できる映像信号の形成装置を提供することを目的とする
。
この目的を達成するため本発明は、搬機光学系を通って
入射された被写体よりの光学像を光学的に分割する手段
と、該分割された１つの光￥！僅を受光する水平方向に
第１のティキス１〜空間周波数帯域を右する白黒イメー
ジセンサと、表面にカラーフィルタ配列を配し、前記白
黒イメージセンサに比して水平方向に低い第２のナイキ
スト空間周波数帯域を右するカラーイメージセンサ゛と
、他方の光学像を該第１のナイキスト空間周波数帯域よ
りも低い空間周波数帯域に制限して該カラーイメージセ
ンサに受光させる光学的ローパス手段と、該カラーイメ
ージセンサより出力される色信号にＬｌづいて前記第２
のナイキスト空間周波数帯域以下の低域輝度信号及び色
差信号を形成するマトリックス回路と、該低域輝度信号
と、該白黒イメージセンサから出力される高域輝度信号
のうち該低域輝度信号の空間周波数帯域以上の信号とを
加算して輝度信号を形成する手段と、該ｒ４４信号及び
該包着信号に基づいて映像信号を形成する手段とを備え
たことを特徴とザる。
入射された被写体よりの光学像を光学的に分割する手段
と、該分割された１つの光￥！僅を受光する水平方向に
第１のティキス１〜空間周波数帯域を右する白黒イメー
ジセンサと、表面にカラーフィルタ配列を配し、前記白
黒イメージセンサに比して水平方向に低い第２のナイキ
スト空間周波数帯域を右するカラーイメージセンサ゛と
、他方の光学像を該第１のナイキスト空間周波数帯域よ
りも低い空間周波数帯域に制限して該カラーイメージセ
ンサに受光させる光学的ローパス手段と、該カラーイメ
ージセンサより出力される色信号にＬｌづいて前記第２
のナイキスト空間周波数帯域以下の低域輝度信号及び色
差信号を形成するマトリックス回路と、該低域輝度信号
と、該白黒イメージセンサから出力される高域輝度信号
のうち該低域輝度信号の空間周波数帯域以上の信号とを
加算して輝度信号を形成する手段と、該ｒ４４信号及び
該包着信号に基づいて映像信号を形成する手段とを備え
たことを特徴とザる。
これにより、まず白黒イメージセンナによる第１のナイ
キス］・空間周波数に基づいて解像度を決めることかで
きるため、解像度の向上を図ることかできる。又、カラ
ーイメージセンサーで発生される例えば赤（Ｒ）、青（
Ｂ）、緑（Ｇ）の夫々の色信号の空間周波数特性をとも
に等しくするとができ、更に光学的ローパス手段により
、該色信９から第２のナイキスト空間周波数以上の成分
を除去するので色モアレの発生を低減することができる
。
キス］・空間周波数に基づいて解像度を決めることかで
きるため、解像度の向上を図ることかできる。又、カラ
ーイメージセンサーで発生される例えば赤（Ｒ）、青（
Ｂ）、緑（Ｇ）の夫々の色信号の空間周波数特性をとも
に等しくするとができ、更に光学的ローパス手段により
、該色信９から第２のナイキスト空間周波数以上の成分
を除去するので色モアレの発生を低減することができる
。
尚、前記カラーフィルタ配列を、ストライプ状のＲ，Ｇ
、Ｂフィルタとすることが好ましい。
、Ｂフィルタとすることが好ましい。
又、前記輝度信号を形成する手段を、白黒イメージセン
サより出力される高域輝度信号と、前記カラーイメージ
セン奮すより出力される低域輝度信号の差を求め、該差
信号を該低域周波数帯域と同じ？ｉ′１１１！に制限し
て発生し、更に該帯域制限された差信号と該高域輝度信
号を加算さヒ゛る構成とすることが好ましい。
サより出力される高域輝度信号と、前記カラーイメージ
セン奮すより出力される低域輝度信号の差を求め、該差
信号を該低域周波数帯域と同じ？ｉ′１１１！に制限し
て発生し、更に該帯域制限された差信号と該高域輝度信
号を加算さヒ゛る構成とすることが好ましい。
［実 施 例］
以下、本発明の一実施例を第１図とともに説明する。ま
ず構成を説明すると、同図において、５１はｂｎＲレン
ズであり、その後方に、光軸に沿ってハーフミラ−５２
が設けらている。ハーフミラ−５２の後方には、水晶か
ら成る光学的ローパスフィルタ５３２表面にカラーフィ
ルタ５４が設けられたＣＯＤ等の固体イメージヒン１す
５５が配置され、ハーフミラ−５２を通過した光学像が
カラーフィルタ５４上に結像されるようになっている。
ず構成を説明すると、同図において、５１はｂｎＲレン
ズであり、その後方に、光軸に沿ってハーフミラ−５２
が設けらている。ハーフミラ−５２の後方には、水晶か
ら成る光学的ローパスフィルタ５３２表面にカラーフィ
ルタ５４が設けられたＣＯＤ等の固体イメージヒン１す
５５が配置され、ハーフミラ−５２を通過した光学像が
カラーフィルタ５４上に結像されるようになっている。
一方、ハーフミラ−５２で反射された光学像はＣＯＤ等
から成る固体イメージセンナ５フ上に結像される。カラ
ーフィルタ５４は水平走査方向に赤（Ｒ）、青（Ｂ）、
緑（Ｇ）のカラーフィルタ配列が等しいピッチ間隔で交
互に形成さ、れたストライプ状フ、イルタから成り、イ
メージセンサ５５（以下、カラーイメージセンサという
）が各画素を水平走査することにより、Ｒ，Ｇ、Ｂ、Ｒ
，Ｇ、Ｂ、・・・の順で各色信号を読出すようになって
いる。イメージセンサ５７（以下、白黒イメージセンサ
という）はカラーフィルタが設けられていないので、色
相に関係なく輝度に応じたレベルの信号Ｗを水平走査読
出しにより出力する。尚、白黒イメージセンサ５７は、
順次説明するように、高域輝度信号を形成するためにあ
り、したがって解像度の向上に直接関係するので、画素
の解像度はカラーイメージセンサ５７の画素よりも高く
しである。換言すれば、白黒イメージセンサ５７のナイ
キス［・空間周波数帯域をカラーイメージセンサ５５の
ナイキスト空間周波数帯域よりも高くしである。更に、
光学的ローパスフィルタ５３は、ハーフミラ−５２より
通過してきた光学像を白黒イメージセンサ５７のナイキ
スト空間周波数帯域よりも低い空間周波数帯域に制限す
る特性を右する。したがって、カラーイメージセンサ５
５からは高１４輝度信号の帯域までのびる不要な高周波
信号が発生しなくなり、輝度歪の発生が低減されること
となる。
から成る固体イメージセンナ５フ上に結像される。カラ
ーフィルタ５４は水平走査方向に赤（Ｒ）、青（Ｂ）、
緑（Ｇ）のカラーフィルタ配列が等しいピッチ間隔で交
互に形成さ、れたストライプ状フ、イルタから成り、イ
メージセンサ５５（以下、カラーイメージセンサという
）が各画素を水平走査することにより、Ｒ，Ｇ、Ｂ、Ｒ
，Ｇ、Ｂ、・・・の順で各色信号を読出すようになって
いる。イメージセンサ５７（以下、白黒イメージセンサ
という）はカラーフィルタが設けられていないので、色
相に関係なく輝度に応じたレベルの信号Ｗを水平走査読
出しにより出力する。尚、白黒イメージセンサ５７は、
順次説明するように、高域輝度信号を形成するためにあ
り、したがって解像度の向上に直接関係するので、画素
の解像度はカラーイメージセンサ５７の画素よりも高く
しである。換言すれば、白黒イメージセンサ５７のナイ
キス［・空間周波数帯域をカラーイメージセンサ５５の
ナイキスト空間周波数帯域よりも高くしである。更に、
光学的ローパスフィルタ５３は、ハーフミラ−５２より
通過してきた光学像を白黒イメージセンサ５７のナイキ
スト空間周波数帯域よりも低い空間周波数帯域に制限す
る特性を右する。したがって、カラーイメージセンサ５
５からは高１４輝度信号の帯域までのびる不要な高周波
信号が発生しなくなり、輝度歪の発生が低減されること
となる。
７Ｊラーイメージセンサ５５より出力された色信号Ｒ，
Ｇ、Ｂは、プリアンプ５Ｇで増幅され、水平走査におレ
ノる読出しタイミングに同期してサンプルホールド回路
５９．１３１．６３に供給される。サンプルホールド回
路５９．６１．６３で標本化された色信号Ｒ１Ｇ、Ｂは
、共にＯ〜、 ０．７Ｈ１ｌＺの通過帯域を右するロー
パスフィルタ６０．６２．６４にて帯域制限され、該帯
域に制限された色信号Ｒ，Ｇ、ＢＬは低Ｌ 域が１１１信号形成回路６５及び７１−リクス回路６８
に供給される。
Ｇ、Ｂは、プリアンプ５Ｇで増幅され、水平走査におレ
ノる読出しタイミングに同期してサンプルホールド回路
５９．１３１．６３に供給される。サンプルホールド回
路５９．６１．６３で標本化された色信号Ｒ１Ｇ、Ｂは
、共にＯ〜、 ０．７Ｈ１ｌＺの通過帯域を右するロー
パスフィルタ６０．６２．６４にて帯域制限され、該帯
域に制限された色信号Ｒ，Ｇ、ＢＬは低Ｌ 域が１１１信号形成回路６５及び７１−リクス回路６８
に供給される。
低域輝度信号形成回路６５は、色信号Ｒ、Ｇ 。
Ｌ
Ｂ、に基づく次式に示すような所定の混合割合の演算に
より、低域輝度信号Ｙ、を形成し、マトリクス回路６８
及び減紳回路６１へ供給する。
より、低域輝度信号Ｙ、を形成し、マトリクス回路６８
及び減紳回路６１へ供給する。
Ｙｃ ＝０．３ＯＲし＋０．５９ＧＬ ＋ ０．１１
ＢＬ一方、白黒イメージセンサ５７より発生した信号〜
Ｖはプリアンプ５８で増幅され、Ｏ〜４．２）ＩＨｚの
通過帯域を右するローパスフィルタ６６より帯域制限さ
れた後、減算回路６５の他方の入力端子に供給される。
ＢＬ一方、白黒イメージセンサ５７より発生した信号〜
Ｖはプリアンプ５８で増幅され、Ｏ〜４．２）ＩＨｚの
通過帯域を右するローパスフィルタ６６より帯域制限さ
れた後、減算回路６５の他方の入力端子に供給される。
減算回路６７は、０〜４．２Ｈｌｌｚの帯域に制限され
た信号Ｗ から低域輝度信号ＹＬを減算することにより
、０．７８ＩＩＺ 〜４．２１（１１２の帯域の高域輝
度信号Ｙ、、（Ｙ、、−Ｗｏ−ＹＬ）を形成し、マトリ
クス回路６８に供給する。
た信号Ｗ から低域輝度信号ＹＬを減算することにより
、０．７８ＩＩＺ 〜４．２１（１１２の帯域の高域輝
度信号Ｙ、、（Ｙ、、−Ｗｏ−ＹＬ）を形成し、マトリ
クス回路６８に供給する。
７１−リクス回路６８は、高１４．鍾度信号”１１と低
域輝度信号ＹＬとを加算することによりＯ〜４．２８Ｉ
＋２の帯域のｌ！１７度信Ｍ （Ｙ＝Ｙ、、＋Ｙ、”）
を形成すると共に、赤青信＠Ｒ，Ｂ、より低ＶＪ、Ｆ
ｌ’度信号し Ｙ、を減算することにより色差信号ＲＬ−Ｙ、。
域輝度信号ＹＬとを加算することによりＯ〜４．２８Ｉ
＋２の帯域のｌ！１７度信Ｍ （Ｙ＝Ｙ、、＋Ｙ、”）
を形成すると共に、赤青信＠Ｒ，Ｂ、より低ＶＪ、Ｆ
ｌ’度信号し Ｙ、を減算することにより色差信号ＲＬ−Ｙ、。
ＢＬ−Ｙ、を形成する。そして、輝度信号Ｙ及び色差信
号ＲＬ−ＹＬ、Ｂ、７ＹＬはカラーエンコーダ回路６つ
において混合され、ＮＴＳＣ方式等の映像信号に変換さ
れる。
号ＲＬ−ＹＬ、Ｂ、７ＹＬはカラーエンコーダ回路６つ
において混合され、ＮＴＳＣ方式等の映像信号に変換さ
れる。
次に、夫々の処理プロセスにおいて形成される信号の周
波数特性を第３図に対応させて説明すると、白黒イメー
ジセンサ５７より減算回路６７に供給される信号Ｗ。は
同図（ａ）の信＠Ｇｏに相当し、ローパスフィルタＧＯ
，６２，６４より出力される赤青緑信号Ｒ，Ｂ、Ｇ、は
同図（ｂ）に相当する。
波数特性を第３図に対応させて説明すると、白黒イメー
ジセンサ５７より減算回路６７に供給される信号Ｗ。は
同図（ａ）の信＠Ｇｏに相当し、ローパスフィルタＧＯ
，６２，６４より出力される赤青緑信号Ｒ，Ｂ、Ｇ、は
同図（ｂ）に相当する。
Ｌ
更に、低域輝度信号形成回路６５で形成される低域輝度
信号Ｙ、は同図（ｄ）に相際し、高域輝度信ＤＹ１１は
同図（Ｃ）に相当する。更に、合成された輝、Ｂ−Ｙ、
は同 度信号Ｙと色差信＠Ｒ，−Ｙ、 Ｌ図（Ｑ） 、
（ｆ）に相当する。
信号Ｙ、は同図（ｄ）に相際し、高域輝度信ＤＹ１１は
同図（Ｃ）に相当する。更に、合成された輝、Ｂ−Ｙ、
は同 度信号Ｙと色差信＠Ｒ，−Ｙ、 Ｌ図（Ｑ） 、
（ｆ）に相当する。
ここで、高域輝度信号ＹＩ＋は、白黒イメージセンサ５
フＴ：発生した信号Ｗｏと、カラーイメージセンサ５５
で発生した低域の色信号Ｒ、ＢＬ、Ｇ。
フＴ：発生した信号Ｗｏと、カラーイメージセンサ５５
で発生した低域の色信号Ｒ、ＢＬ、Ｇ。
し
により形成された低域輝度信＠Ｙ１との減算処理で形成
されるので、信号Ｗ。の低域成分は除去され、低域の色
信ＯＲ，，Ｂ、、ＧＬにより形成される低域輝度信号Ｙ
Ｌと高域輝度信号”Ｉ＋との間での輝度歪の発生を防止
することができる。
されるので、信号Ｗ。の低域成分は除去され、低域の色
信ＯＲ，，Ｂ、、ＧＬにより形成される低域輝度信号Ｙ
Ｌと高域輝度信号”Ｉ＋との間での輝度歪の発生を防止
することができる。
又、カラーフィルタ５４に等ピッチ間隔のストライプカ
ラーフィルタ配列を有するフィルタが用いられているの
で、赤、青、緑の各色相について相互に等しい空間周波
数特性を得ることとなり、夫々の色相について水平及び
垂直方向のナイキスト周波数帯域を等しくすることがで
きる。
ラーフィルタ配列を有するフィルタが用いられているの
で、赤、青、緑の各色相について相互に等しい空間周波
数特性を得ることとなり、夫々の色相について水平及び
垂直方向のナイキスト周波数帯域を等しくすることがで
きる。
更に、光学的ローパスフィルタ５３により光学像の不要
な高域成分を除去するので、色モアレの発生を低減する
ことができる。尚、解像度は白黒イメージセンサ５７よ
りの高域輝度信号Ｙ１１にて決定されるので、色モアレ
のない高齢Ｉ＆度の画像を提供することができる。
な高域成分を除去するので、色モアレの発生を低減する
ことができる。尚、解像度は白黒イメージセンサ５７よ
りの高域輝度信号Ｙ１１にて決定されるので、色モアレ
のない高齢Ｉ＆度の画像を提供することができる。
［発明の効！１！］
以上説明したように本発明によれば、ＶＤｅ光学系を通
って入射された被写体よりの光学像を光学的に分割する
手段と、該分割された１つの光学像を受光する水平方向
に第１のナイキスト空間周波数帯域を右する白黒イメー
ジセンサと、表面にカラーフィルタ配列を配し、前記白
黒イメージセンナに比して水平方向に低い第２のプイキ
スト空間周波数帯域を有するカラーイメージセンサと、
他方の光学像を該第１のナイキスト空間周波数帯域より
も低い空間周波数帯域に制限して該カラーイメージセン
サに受光させる光学的ローパス手段と、該カラーイメー
ジセンサより出力されるＯ 信Ｆに基づいて前記第２の
ナイキスト空間周波数帯域以上の低域輝度信号及び色差
信号を形成する７トリクス回路と、該低域輝度信号と、
該白黒イメージセンサーから出力される高域輝度信号の
うち該低域輝度信号の空間周波数帯域以上の信号とを加
算して輝度信号を形成する手段と、該輝度信号及び該色
差信号に基づいて映像信号を形成する手段とを備えたの
で、による第１のナイキスト空間周波数に基づいて解像
度を決めることができるため、解像度の向上を図ること
ができる。又、カラーイメージセンサで発生される色信
号の空間周波数特性を共に等しくすることができると共
に、光学的ローパス手段により、該色信号から第２のナ
イキスト空間周波数帯域の成分を除去するので色モアレ
の発生を低減することができる。
って入射された被写体よりの光学像を光学的に分割する
手段と、該分割された１つの光学像を受光する水平方向
に第１のナイキスト空間周波数帯域を右する白黒イメー
ジセンサと、表面にカラーフィルタ配列を配し、前記白
黒イメージセンナに比して水平方向に低い第２のプイキ
スト空間周波数帯域を有するカラーイメージセンサと、
他方の光学像を該第１のナイキスト空間周波数帯域より
も低い空間周波数帯域に制限して該カラーイメージセン
サに受光させる光学的ローパス手段と、該カラーイメー
ジセンサより出力されるＯ 信Ｆに基づいて前記第２の
ナイキスト空間周波数帯域以上の低域輝度信号及び色差
信号を形成する７トリクス回路と、該低域輝度信号と、
該白黒イメージセンサーから出力される高域輝度信号の
うち該低域輝度信号の空間周波数帯域以上の信号とを加
算して輝度信号を形成する手段と、該輝度信号及び該色
差信号に基づいて映像信号を形成する手段とを備えたの
で、による第１のナイキスト空間周波数に基づいて解像
度を決めることができるため、解像度の向上を図ること
ができる。又、カラーイメージセンサで発生される色信
号の空間周波数特性を共に等しくすることができると共
に、光学的ローパス手段により、該色信号から第２のナ
イキスト空間周波数帯域の成分を除去するので色モアレ
の発生を低減することができる。
このＪ：うに、高解会度にして色モアレの（モめて少な
い画像を提供することができる。
い画像を提供することができる。
第１図は本発明による映像信号の形成装置の−実施例の
構成を示すブロック図、第２図は従来の映像信号の形成
装置の構成を示すブロック図、第３図は第２図の装置に
おいて形成される各種信号の周波数特性を示す特性曲線
図、第４図は他の従来例の構成を示ずブロック図である
。 ５１・・・囮□□□レンズ ５２・・・ハーフミラ− ５３・・・光学的ローパスフィルタ ５４・・・カラーフィルタ ５５・・・カラーイメージセンサ ５６、５８・・・プリアンプ ５７・・・白黒イメージセンサ ５９、６１．６３・・・サンプルホールド回路（３０，
６２，６４，６６・・・ローパスフィルタ６５・・・低
域狂信信号形成回路 ６７・・・減算回路 ６８・・・マトリクス 手続補正書 事件との関係：特許出願人 名称 （５２０）７ｆ士写真フィルム株式会社４、代
理人 住所〒１００ 東京都千代田区霞が関３丁目２番５号 霞が関ビル２９
階霞が関ビル内郵便局私書箱第４９号 栄光特許事務所 電話 （５８１）−９６０１（代表） 明 細 書 １、発明の名称 映像信号の形成装置 ２、特許請求の範囲 （１）撮像光学系を通って入射された被写体よりの光学
像を光学的に分割する手段と、 該分割された１つの光学像を受光する水平方向に第１の
ナイキスト空間周波数帯域を有する白黒イメージセンサ
と、 表面にカラーフィルタ配列を配し、前記白黒イメージセ
ンサに比して水平方向に低い第２のティ１スト空間周波
数帯域を有するカラーイメージセンサと、 他方の光学像を該第１のナイキスト空間周波数帯域より
も低い空間周波数帯域に制限して該カラーイメージセン
サに受光させる光学的ローパス手段と、 該カラーイメージセンサより出力される色信号に基づい
て前記第２のナイキスト空間周波数帯域以下の低域輝度
信号及び色差信号を形成するマトリックス回路と、 該低域ｌＩｉ度信号と、該白黒イメージセンサから出力
される高域輝度信号のうち該低域輝度信号の空間周波数
帯域以上の信号とを加算して輝度信号を形成する手段と
、 該輝度信号及び該色差信号に基づいて映像信号を形成す
る手段とを備えたことを特徴とする映像信号の形成装置
。 （２）前記カラーフィルタ配列が、ストライプ状のＲ，
Ｇ、Ｂフィルタであることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の映像信号の形成装置。 （３）前記輝度信号を形成する手段が、白黒イメージセ
ンサより出力される高域の輝度信号と、前記カラーイメ
ージセンサより出力される低域輝１ｆｆ信号の差を求め
、咳差分の輝度信号を該低域周波数帯域と同じ帯域に制
限して発生し、更に該帯域制限された差信号と該高域輝
度信号を加算することを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の映像信号の形成装置。 （４）前記輝度信号を形成する手段が、白黒イメージセ
ンサより出力される高域の輝度信号と、該高域の輝度信
号を所定の低域周波数通過フィルタによる高域周波数除
去により得られた低周波数の輝度信号との差を求め、該
差分の輝度信号と前記低域輝度信号とを加算することに
よって輝度信号を形成することを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の映像信号の形成装置。 ３、発明の詳細な説明 ［産業上の利用分野］ 本発明は、被写体よりの光学像を固体カラーイメージセ
ンサにより撮像し、これにより得られた映像の電気信号
から輝度信号及び色差信号を形成するための映像信号の
形成装置に関する。 ［従来技術］ 一般に、電子スチルカメラやカラービデオカメラ等に設
けられる映像信号の形成装置にあっては、原色あるいは
補色の色信号を発生させるためのカラーフィルタを有す
る固体イメージセンサが用いられ、該固体イメージセン
サより出力された色映像信号に基づいて輝度信号及び色
差信号を形成する。 第３図は従来の２板式カラーカメラ等における映像信号
の形成装置の構成を示す。同図において、撮像レンズ１
の後方に２色分解のダイクロインク・プリズム２が設け
られ、入射光線を緑と赤青の２系統に分解する。分解さ
れた赤青の光線は光学的ローパスフィルタＯＬｒ’１を
通り、表面に赤（Ｒ）、胃（Ｂ）のストライプカラーフ
ィルタ配列を有するカラーフィルタ３ａが表面に設けら
れた赤青用イメージセンサ３上に赤青光線による光学像
を結像させ、各画素に発生した電気信号を水平走査する
ことにより赤（Ｒ）と青（８）の色映像信号を発生させ
る。一方、緑の光線は光学的ローパスフィルタ０ＬＰ２
を通り、表面に緑（Ｇ）のカラーフィルタを設けた縁周
イメージセンサ４上に緑光線による光学像を結像させ、
各画素に発生した電気信号を水平走査することにより緑
（Ｇ）の色映像信号を発生させる。 これは点順次２板式であるので、Ｒ，Ｇ、Ｂの色映像信
号は所定のタイミングに従って順に出力される。緑色映
像信号Ｇは、プリアンプ５を介してＯ〜４．２ＨＨ２の
通過帯域を有するローパスフィルタ７に供給され、該周
波数帯域に制限された緑信号Ｇｏとなって減算器１０及
び他のローパスフィルタ１１に供給される。ローパスフ
ィルター１はＯ〜０．７）４＋１２の通過帯域を有し、
この帯域に制限された緑信号ＧＬを発生する。そして、
緑信号ＧＬは後述するマトリクス回路１４に供給される
と共に、減算器１０の減算側入力端子に供給される。一
方、サンプルホールド回路８．９で標本化された赤青色
映像信号Ｒ，Ｂは、共にＯ〜０．７８Ｈ２の通過帯域を
有するローパスフィルタ１２．１３により帯域が制限さ
れ、この帯域に制限された赤信号ＲＬと青信号ＢＬとな
ってマトリクス回路１４に供給される。 減算器１０では、Ｂ信号Ｇ。と低域の緑信号Ｇ１との減
算処理が行なわれ、０．７ＨＨｚ 〜４．２ＨＩＩｚの
帯域を有する高域輝度信＠Ｙ （ＹＨ＝Ｇｇ Ｇ１
）がマトリクス回路１４に供給される。 マトリクス回路１４は、Ｏ〜０．７Ｈ１ｌＺの帯域を有
する赤青緑信号Ｒ，Ｒ，Ｇ１に基づいτＯ〜しし ０、７８Ｈ２の帯域の低域輝度信号Ｙ、を発生し、この
低域輝度信号Ｙ と高域輝度信＠ＹＨを加算処し 理することにより０〜４．２Ｈ１ｌｚの帯域の輝度信号
Ｙを形成する。更に、赤青信号Ｒ、Ｂ と低域Ｌ Ｉ！′ｉ度信号Ｙ１に基づいて色差信号Ｒ，−ＹＬ。 Ｂ −Ｙ、が形成される。そして、これらの信号し Ｙ、Ｒ−Ｙ 、Ｂ −ＹＬはカラーエンコーダしＬ
Ｌ 回路１５に供給され、例えばＮＴＳＣ方式の映像信号に
変換されて出力される。 第４図は夫々の信号処理プロセスにおいて発生される信
号の周波数特性を示すものであり、赤青緑信号Ｒ，Ｂ’
、Ｇ、、及び低域輝度信号ＹＬＬ
Ｌと色差信号Ｒ−Ｙ 、Ｂ
−Ｙ はＯ〜０．７ＨＩＩＺＬＬＩ、Ｌ の帯域であり、高域輝度信号ＹＦＩは同図（Ｃ）に示す
ように、斜線部分を除＜ ０．７８Ｈ２〜４．２８）Ｉ
Ｚの帯域を有し、最終的に形成される輝度信号Ｙは高域
輝度信号Ｙ。と低域輝度信号とＹ、の加算により形成さ
れるので同図（ｅ）に示すように、０〜４．２８Ｈ２の
帯域を有する。 次に、第５図に基づいて従来の単板式カラーカメラにお
ける映像信号の形成装置を説明する。搬機レンズ２１の
後方には、光学的ローパスフィルタ０ＬＰ３が配置され
、更に後方に、ストライプ状あるいはモザイク状等の赤
（Ｒ）、青（Ｂ）、緑（Ｇ）のカラーフィルタ配列を有
するカラー−ノイルタ２２が表面に設けられた固体イメ
ージセンサ２３を配置し、該イメージセンサ２３の各画
素に発生する電気信号を水平走査により外部へ読み出し
、プリアンプ２４に供給する。プリアンプ２４より出力
された色映像信号は、色分離回路２６に供給され、３原
色の色信号Ｒ，Ｇ、Ｂに分離される。まず、緑信号Ｇは
Ｏ〜４．２Ｈｔｌｚの通過帯域を有するローパスフィル
タ２７にて帯域制限され、この帯域制限された緑信号Ｇ
。は減算回路３１に直接供給されると共に、０〜０．７
８Ｈ２の通過帯域を有する他のローパスフィルタ３０に
て帯域制限されて減算回路３１の減算側入力端子に供給
される。又、この帯域制限された緑信号ＧＬはプロセス
回路３２においてガンマ補正等の処理が行なわれた後、
輝度信号増幅回路３５の１つの入力に供給される。一方
、赤青信号Ｒ９Ｂは、共にＯ〜０．７ＭＨｚの通過帯域
を有するローパスフィルタ２８．２９にて帯域制限され
、この帯域制限された赤青信号Ｒ，ＢＬはプロセス回路
３３゜［ ３４においてガンマ補正等の補正が行なわれた後、輝度
信号増幅回路３５の他の入力に供給されると共に、色差
信号を形成するための変調回路３６．３７に供給される
。 輝度信号増幅回路３５は、Ｏ〜０．７ＨＨ２の帯域に制
限された赤青緑信号Ｒ、Ｂ 、Ｇ １．：基づいＬ
Ｌし てＱ −０，７ＨＩＩｚの低域輝度信号ＹＬを形成する
。 変調回路３６は赤信号Ｒ１と低域輝度信号Ｙ、に基づい
て色差信号Ｒ−ＹＬを形成し、変調回路３７し は青信号Ｂ と低域輝度信号Ｙ１に基づいて色差し 信号Ｂ −Ｙ、を形成する。尚、夫々の変調回路［ ３６、３７には相異なる周波数のサブキャリアＳ８１゜
Ｓ８２が供給される。 次に、混合器３８は、減算器３１における減算処理によ
り発生された０、７ＨＨｚ〜４．２ＨＩＩｚの帯域の高
域輝度信号Ｇ１１ （Ｇ１１＝Ｇｏ−Ｇ、）と低域輝度
信号ＹＬとを混合し、Ｏ〜４．２ＭＨｚの帯域を有する
輝度信号Ｙを発生する。混合器３９は色差信号ＲＬ−Ｙ
、Ｂ、−Ｙ、を混合し、更に、混合器４０が［ 混合器３９からの信号と輝度信号Ｙ及び同期信号Ｓ、。 ０を混合することによりＮＴＳＣ方式等の映像信号を出
力する。 ［発明が解決しようとする問題点］ かかる従来の映像信号の形成装置にあっては次のような
問題があった。 まず、第３図に示した２板式の場合にあっては、減算Ｖ
Ｓ１０において形成される高域輝度信号Ｙｌｌは線用イ
メージセンサ４で発生される緑色成分の信号だけから形
成されるので、形成されるＹ１１成分は被写体の色によ
って影響を受ける。即ら、被写体が赤及び青にかたよっ
ている場合には、Ｙ１１成分が取れなくなる。又、線用
イメージセンサ４と赤青用イメージセンサ３が別個に設
けられているため、画素ずれによる色ずれを生じやすく
、精度の良い組立が困難である。更に、いずれのイメー
ジセンサ３．４にもカラーフィルタが設けられているの
で、受光感度が低い等の問題がある。 第５図に示した単板式の場合にあっては、カラーフィル
タ２２をＲ，Ｇ、Ｂのストライプ状カラーフィルタとす
れば色モアレの発生を防止することができるが、反面、
このような配列にすると解像度の向上を図ることが困難
となる。又、他のカラーフィルタ配列により緑信号を発
生させるための画素数を赤、青信号のための画素数より
増加して解像度を上げようとすれば、色モアレが発生す
る。 このように、従来例では解像度の向上と色モアレの発生
防止とが相反する関係にあり、これらの問題点を同時に
解決する有効な手段がなかった。 ［問題点を解決するための手段］ 本発明はこのような問題点に鑑みて成されたものであり
、高解像度でしかも色モアレの発生を低減することがで
きる映像信号の形成装置を提供することを目的とする。 この目的を達成するため本発明は、撮像光学系を通って
入射された被写体よりの光学像を光学的に分割する手段
と、該分割された１つの光学像を受光する水平方向に第
１のナイキスト空間周波数帯域を有する白黒イメージセ
ンサと、表面にカラーフィルタ配列を配し、前記白黒イ
メージセンサに比して水平方向に低い第２のナイキスト
空間周波数帯域を有するカラーイメージセンサと、他方
の光学像を該第１のナイキスト空間周波数帯域よりも低
い空間周波数帯域に制限して該カラーイメージセンサに
受光させる光学的ローパス手段と、該カラーイメージセ
ンサより出力される色信号に基づいて前記第２のナイキ
スト空間周波数帯域以下の低１ｉ！輝度信号及び色差信
号を形成するマトリックス回路と、該低域輝度信号と、
該白黒イメージセンサから出力される高域輝度信号のう
ち該低域輝度信号の空間周波数帯域以上の信号とを加算
して輝度信号を形成する手段と、該輝度信号及び該色差
信号に基づいて映像信号を形成する手段とを備えたこと
を特徴とする。 これにより、まず白黒イメージセンサによる第１のナイ
キスト空間周波数に基づいて解像度を決めるごとができ
るため、解像度の向上を図ることができる。又、カラー
イメージセンサで発生される例えば赤（Ｒ）、青（Ｂ）
、緑（Ｇ）の夫々の色信号の空間周波数特性をともに等
しくするとができ、更に光学的ローパス手段により、該
色信号から第２のナイキスト空間周波数以上の成分を除
去するので色モアレの発生を低減することができる。 尚、前記カラーフィルタ配列を、ストライプ状のＲ，Ｇ
、Ｂフィルタとすることが好ましい。 又、前記輝度信号を形成する手段を、白黒イメージセン
サより出力される高域輝度信号と、前記カラーイメージ
センサより出力される低域輝度信号の差を求め、該差信
号を該低域周波数帯域と同じ帯域に制限して発生し、更
に該帯域制限された差信号と該高１ｉｉ！輝度信号を加
算させる構成とすることが好ましい。更に、白黒センサ
を用いるので高感度である。 ［実 施 例］ 以下、本発明の一実施例を第１図とともに説明する。ま
ず構成を説明すると、同図において、５１は撮像レンズ
であり、その後方に、光軸に沿ってハーフミラ−５２が
設けらている。ハーフミラ−５２の後方には、水晶から
成る光学的ローパスフィルタ５３２表面にカラーフィル
タ５４が設けられたＣＯＤ等の固体イメージセンサ５５
が配置され、ハーフミラ−５２を通過した光学像がカラ
ーフィルタ５４上に結像されるようになっている。一方
、ハーフミラ−５２で反射された光学像は他の光学的ロ
ーパスフィルタＯＬＰを通り、ＣＯＤ等から成る固体イ
メージセンサ５７上に結像される。カラーフィルタ５４
は水平走査方向に赤（Ｒ）、青（Ｂ）、緑（Ｇ）のカラ
ーフィルタ配列が等しいビッヂ間隔で交互に形成された
ストライプ状フィルタから成り、イメージセンサ５５（
以下、カラーイメージセンサという）が各画素を水平走
査することにより、Ｒ，Ｇ、Ｂ、Ｒ，Ｇ、Ｂ、・・・の
順で各色信号を読出すようになっている。イメージセン
サ５７（以下、白黒イメージセンサという）はカラーフ
ィルタが設けられていないので、色相に関係なく輝度に
応じたレベルの信号Ｗを水平走査読出しにより出力する
。尚、白黒イメージセンサ５７は、順次説明するように
、高域輝度信号を形成するためにあり、したがって解像
度の向上に直接関係するので、画素の解像度はカラーイ
メージセンサ５５の画素よりも高くしである。換言すれ
ば、白黒イメージセンサ５７のナイキスト空間周波数帯
域をカラーイメージセンサ５５のナイキスト空間周波数
帯域よりも高くしである。更に、光学的ローパスフィル
タ５３は、ハーフミラ−５２より通過してきた光学像を
白黒イメージセンサ５７のナイキスト空間周波数帯域よ
りも低い空間周波数帯域に制限する特性を有する。した
がって、カラーイメージセンサ５５からは高域輝度信号
の帯域までのびる不要な高周波信号が発生しなくなり、
輝度型の発生が低減されることとなる。他方の光学的ロ
ーパスフィルタＯＬＰも不要に高い周波数の輝度成分を
除去するために設けられていることは言うまでもない。 カラーイメージセンサ５５より出力された色信号Ｒ，Ｇ
、Ｂは、プリアンプ５６で増幅され、水平走査における
読出しタイミングに同期してサンプルホールド回路５９
．６１．６３に供給される。サンプルホールド回路５９
．６１．６３で標本化された色信号Ｒ９Ｇ、Ｂは、共に
Ｏ〜０．７ＭＨｚの通過帯域を有するローパスフィルタ
６０．６２．６４にて帯域制限され、該帯域に制限され
た色信号Ｒ、Ｇ 、Ｂ は夫ＬＬ 々所定のプロセス回路６０ａ、 ６２ａ、 ８４ａでガ
ンマ補正等の処理が行われた後、低域輝度信号形成回路
６５及びマトリクス回路６８に供給される。 低域輝度信号形成回路６５は、色信号Ｒ、Ｇ 。 Ｌ Ｂ、に基づく次式に示すような所定の混合割合の演算に
より、低域輝度信号Ｙ、を形成し、マトリクス回路６８
へ供給する。 Ｙ −０，３０Ｒ＋０．５９Ｇし＋ ０．１１ ＢＩ
Ｌ Ｌ 一方、白黒イメージセンサ５７より発生した信号はプリ
アンプ５８で増幅され、０〜４．２ＨＩＩＺの通過帯域
を有するローパスフィルタ６６により帯域制限された信
号Ｗ。となり、減算回路６７の被減算信号入力端子（＋
で示す）に供給される。 減算回路６７は、０〜４．２ＨＨ７の帯域に制限された
信号Ｗ から低域輝度信号ＹＬを減算することにより、
０．７ＨＨ７〜４．２ＨＨ７の帯域の差分高域輝度信号
Ｙ （Ｙｏ＝Ｗｏ−Ｙ、）を形成し、マド■ リクス回路６８へ供給する。 マトリクス回路６８は差分高域輝度信号ＹＦＩと低１１
ｉｉ！輝度信号ＹＬとを加算することで０〜４．２８Ｈ
７の帯域の輝度信号（Ｙ＝Ｙ ＋Ｙ、）を形成する共
に、赤青信号Ｒ，Ｂ、より低域輝度信号Ｙ。 し を減算することにより色差信号Ｒ−Ｙ、ＢＬＬ −Ｙ、を形成する。そして、輝度信号Ｙ及び色差信号Ｒ
−Ｙ 、Ｂ −Ｙ、はカラーエンコーダＬＬ 回路６９において混合され、ＮＴＳＣ方式等の映像信号
に変換される。 次に、夫々の処理プロセスにおいて形成される信号の周
波数特性を第４図に対応させて説明すると、白黒イメー
ジセンサ５７より減算回路６７に供給される信号Ｗ は
同図（ａ）の信号Ｇ。に相当し、ローパスフィルタ６０
．６２．６４より出力される赤青緑信号Ｒ，Ｂ、Ｇ、は
同図（ｂ）に相当する。 Ｌ 更に、低域輝度信号形成回路６５で形成される低域輝度
信号ＹＬは同図（ｄ）に相当し、差分高域輝度信号ＹＦ
Ｉは同図（Ｃ）に相当する。更に、合成された輝度信号
Ｙと色差信号Ｒ−Ｙ 、Ｂ、−Ｙ。 Ｌ は同図（ｅ） 、 （ｆ）に相当する。 ここで、差分高域輝度信号ＹＨは、白黒イメージセンサ
５１で発生した信号Ｗ。と、カラーイメージセンサ５５
で発生した低域の色信号Ｒ、Ｂ 。 Ｌし Ｇ により形成された低域輝度信号Ｙ、との減算り 処理で形成されるので、信号Ｗ。の低域成分は除去され
、低域の色信号Ｒ、Ｂ 、Ｇ により形Ｌ １
． Ｌ 成される低域輝度信号Ｙ、と差分高域輝度信号Ｙ１１と
の間での輝度型の発生を防止することができる。 又、カラーフィルタ５４に等ピッチ間隔のストライプカ
ラーフィルタ配列を有するフィルタが用いられているの
で、赤、青、緑の各色相について相互に等しい空間周波
数特性を得ることとなり、夫々の色相について水平及び
垂直方向のナイキスト周波数帯域を等しくすることがで
きる。 更に、光学的ローパスフィルタ５３により光学像の不要
な高域成分を除去するので、色モアレの発生を低減する
ことができる。尚、解像度は白黒イメージセンサ５７よ
りの差分高域輝度信号ＹＦＩにて決定されるので、色モ
アレのない高解像度の画像を提供することができる。 第２図は他の実施例を示すブロック図であり、上記第１
図に示す回路との相違点は、減算回路６７への入力信号
を変えたものである。即ち、白黒イメージセンサ５７の
出力信号をローパスフィルタ６６に入力して信号Ｗ。を
形成するまでの信号処理と、カラーイメージセンサ５５
より出力された色に関する信号から低域輝度信号Ｙ、を
形成すると共に、赤青緑の信号Ｒ、Ｂ１．Ｇ、を形成す
る信号処し 理は同じであるが、相違点は、ローパスフィルタ６６の
出力信号Ｗ。をＯ〜０．７ＨＨ２の通過帯域を有するロ
ーパスフィルタ６６ａで制限し、この帯域制限された信
号Ｗ。、を減算回路６７の減算信号入ノコ＠子（−で示
す）に供給するように成っている。尚、減算回路６７の
被減算信号入力端子（＋で示す）には０〜４．２ＨＩｌ
ｚの帯域の信号Ｗ。が供給される。 従って、減算回路６７は、０〜４．２ＭＨｚに帯域制限
された信号Ｗ。から０〜０．７８ＩＩＺに帯域制限され
た信号Ｗ。、を減算することにより、０．７ＨＨ２〜４
．２ＨＨ２の帯域を有する差分高域輝度信号ＹＨ（Ｙ、
、＝Ｗｏ−Ｗ。−を形成し、マトリクス回路６８に供給
する。そして、該差分高域輝度信号Ｙ＋＋と低域輝度信
号Ｙ、をマトリクス回路６８内で加算して、輝度信号Ｙ
を形成する。 このような構成とすると先の実施例と同様に、最後に得
られる輝度信号Ｙは、解像度の高い白黒イメージセンサ
よりの信号で高い解像度を得ることのでき′る高域１度
成分Ｙｔ＋と、色再現性を良くすることができる低域輝
度成分Ｙ、とを右するので、色モアレが無くかつ高解像
度の画像を再生することができる。 ［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、撮像光学系を通っ
て入射された被写体よりの光学像を光学的に分割する手
段と、該分割された１つの光学像を受光する水平方向に
第１のナイキスト空間周波数帯域を有する白黒イメージ
センサと、表面にカラーフィルタ配列を配し、前記白黒
イメージセンサに比して水平方向に低い第２のナイキス
ト空間周波数帯域を有するカラーイメージセンサと、他
方の光学像を該第１のナイキスト空間周波数帯域よりも
低い空間周波数帯域に制限して該カラーイメージセンサ
に受光させる光学的ローパス手段と、該カラーイメージ
センサより出力される色信号に基づいて前記第２のナイ
キスト空間周波数帯域以下の低域輝度信号及び色差信号
を形成するマトリクス回路と、該低域輝度信号と、該白
黒イメージセンサから出力される高１１ｉ！輝度信号の
うち該低域輝度信号の空間周波数帯域以上の信号とを加
算して輝度信号を形成する手段と、該輝度信号及び眼色
差信号に基づいて映像信号を形成する手段とを備えたの
で、高い空間周波数の第１のナイキスト空間周波数に基
づいて解像度を決めることができるため、解像度の向上
を図ることができる。又、カラーイメージセンサで発生
される色信号の空間周波数特性を共に等しくすることが
できると共に、光学的ローパス手段により、該色信号か
ら第２のナイキスト空間周波数以上の成分を除去するの
で色モアレの発生を低減することができる。 このように、高解像度にして色モアレの極めて少ない画
像を提供することができる。 ４、図面の簡単な説明 第１図は本発明による映像信号の形成装置の一実施例の
構成を示すブロック図、第２図は他の実施例の構成を示
すブロック図、第３図は従来の映像信号の形成装置の構
成を示すブロック図、第４図は第３図の装置において形
成される各種信号の周波数特性を示す特性曲線図、第５
図は他の従来例の構成を示すブロック図である。 ５１・・・撮像レンズ ５２・・・ハーフミラ− ５３，０ＬＰ・・・光学的ローパスフィルタ５４・・・
カラーフィルタ ５５・・・カラーイメージセンサ ５６、５８・・・ブリアンプ ５７・・・白黒イメージセンサ ５９．６１．６３・・・サンプルホールド１路６０、６
２．６４．６６、６６ａ・・・ローパスフィルタ６０ａ
、 ６２ａ 、 ６４ａ・・・プロセス回路６５・・
・低域輝度信号形成回路 ６７・・・減算回路 ６８・・・マトリクス
構成を示すブロック図、第２図は従来の映像信号の形成
装置の構成を示すブロック図、第３図は第２図の装置に
おいて形成される各種信号の周波数特性を示す特性曲線
図、第４図は他の従来例の構成を示ずブロック図である
。 ５１・・・囮□□□レンズ ５２・・・ハーフミラ− ５３・・・光学的ローパスフィルタ ５４・・・カラーフィルタ ５５・・・カラーイメージセンサ ５６、５８・・・プリアンプ ５７・・・白黒イメージセンサ ５９、６１．６３・・・サンプルホールド回路（３０，
６２，６４，６６・・・ローパスフィルタ６５・・・低
域狂信信号形成回路 ６７・・・減算回路 ６８・・・マトリクス 手続補正書 事件との関係：特許出願人 名称 （５２０）７ｆ士写真フィルム株式会社４、代
理人 住所〒１００ 東京都千代田区霞が関３丁目２番５号 霞が関ビル２９
階霞が関ビル内郵便局私書箱第４９号 栄光特許事務所 電話 （５８１）−９６０１（代表） 明 細 書 １、発明の名称 映像信号の形成装置 ２、特許請求の範囲 （１）撮像光学系を通って入射された被写体よりの光学
像を光学的に分割する手段と、 該分割された１つの光学像を受光する水平方向に第１の
ナイキスト空間周波数帯域を有する白黒イメージセンサ
と、 表面にカラーフィルタ配列を配し、前記白黒イメージセ
ンサに比して水平方向に低い第２のティ１スト空間周波
数帯域を有するカラーイメージセンサと、 他方の光学像を該第１のナイキスト空間周波数帯域より
も低い空間周波数帯域に制限して該カラーイメージセン
サに受光させる光学的ローパス手段と、 該カラーイメージセンサより出力される色信号に基づい
て前記第２のナイキスト空間周波数帯域以下の低域輝度
信号及び色差信号を形成するマトリックス回路と、 該低域ｌＩｉ度信号と、該白黒イメージセンサから出力
される高域輝度信号のうち該低域輝度信号の空間周波数
帯域以上の信号とを加算して輝度信号を形成する手段と
、 該輝度信号及び該色差信号に基づいて映像信号を形成す
る手段とを備えたことを特徴とする映像信号の形成装置
。 （２）前記カラーフィルタ配列が、ストライプ状のＲ，
Ｇ、Ｂフィルタであることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の映像信号の形成装置。 （３）前記輝度信号を形成する手段が、白黒イメージセ
ンサより出力される高域の輝度信号と、前記カラーイメ
ージセンサより出力される低域輝１ｆｆ信号の差を求め
、咳差分の輝度信号を該低域周波数帯域と同じ帯域に制
限して発生し、更に該帯域制限された差信号と該高域輝
度信号を加算することを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の映像信号の形成装置。 （４）前記輝度信号を形成する手段が、白黒イメージセ
ンサより出力される高域の輝度信号と、該高域の輝度信
号を所定の低域周波数通過フィルタによる高域周波数除
去により得られた低周波数の輝度信号との差を求め、該
差分の輝度信号と前記低域輝度信号とを加算することに
よって輝度信号を形成することを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の映像信号の形成装置。 ３、発明の詳細な説明 ［産業上の利用分野］ 本発明は、被写体よりの光学像を固体カラーイメージセ
ンサにより撮像し、これにより得られた映像の電気信号
から輝度信号及び色差信号を形成するための映像信号の
形成装置に関する。 ［従来技術］ 一般に、電子スチルカメラやカラービデオカメラ等に設
けられる映像信号の形成装置にあっては、原色あるいは
補色の色信号を発生させるためのカラーフィルタを有す
る固体イメージセンサが用いられ、該固体イメージセン
サより出力された色映像信号に基づいて輝度信号及び色
差信号を形成する。 第３図は従来の２板式カラーカメラ等における映像信号
の形成装置の構成を示す。同図において、撮像レンズ１
の後方に２色分解のダイクロインク・プリズム２が設け
られ、入射光線を緑と赤青の２系統に分解する。分解さ
れた赤青の光線は光学的ローパスフィルタＯＬｒ’１を
通り、表面に赤（Ｒ）、胃（Ｂ）のストライプカラーフ
ィルタ配列を有するカラーフィルタ３ａが表面に設けら
れた赤青用イメージセンサ３上に赤青光線による光学像
を結像させ、各画素に発生した電気信号を水平走査する
ことにより赤（Ｒ）と青（８）の色映像信号を発生させ
る。一方、緑の光線は光学的ローパスフィルタ０ＬＰ２
を通り、表面に緑（Ｇ）のカラーフィルタを設けた縁周
イメージセンサ４上に緑光線による光学像を結像させ、
各画素に発生した電気信号を水平走査することにより緑
（Ｇ）の色映像信号を発生させる。 これは点順次２板式であるので、Ｒ，Ｇ、Ｂの色映像信
号は所定のタイミングに従って順に出力される。緑色映
像信号Ｇは、プリアンプ５を介してＯ〜４．２ＨＨ２の
通過帯域を有するローパスフィルタ７に供給され、該周
波数帯域に制限された緑信号Ｇｏとなって減算器１０及
び他のローパスフィルタ１１に供給される。ローパスフ
ィルター１はＯ〜０．７）４＋１２の通過帯域を有し、
この帯域に制限された緑信号ＧＬを発生する。そして、
緑信号ＧＬは後述するマトリクス回路１４に供給される
と共に、減算器１０の減算側入力端子に供給される。一
方、サンプルホールド回路８．９で標本化された赤青色
映像信号Ｒ，Ｂは、共にＯ〜０．７８Ｈ２の通過帯域を
有するローパスフィルタ１２．１３により帯域が制限さ
れ、この帯域に制限された赤信号ＲＬと青信号ＢＬとな
ってマトリクス回路１４に供給される。 減算器１０では、Ｂ信号Ｇ。と低域の緑信号Ｇ１との減
算処理が行なわれ、０．７ＨＨｚ 〜４．２ＨＩＩｚの
帯域を有する高域輝度信＠Ｙ （ＹＨ＝Ｇｇ Ｇ１
）がマトリクス回路１４に供給される。 マトリクス回路１４は、Ｏ〜０．７Ｈ１ｌＺの帯域を有
する赤青緑信号Ｒ，Ｒ，Ｇ１に基づいτＯ〜しし ０、７８Ｈ２の帯域の低域輝度信号Ｙ、を発生し、この
低域輝度信号Ｙ と高域輝度信＠ＹＨを加算処し 理することにより０〜４．２Ｈ１ｌｚの帯域の輝度信号
Ｙを形成する。更に、赤青信号Ｒ、Ｂ と低域Ｌ Ｉ！′ｉ度信号Ｙ１に基づいて色差信号Ｒ，−ＹＬ。 Ｂ −Ｙ、が形成される。そして、これらの信号し Ｙ、Ｒ−Ｙ 、Ｂ −ＹＬはカラーエンコーダしＬ
Ｌ 回路１５に供給され、例えばＮＴＳＣ方式の映像信号に
変換されて出力される。 第４図は夫々の信号処理プロセスにおいて発生される信
号の周波数特性を示すものであり、赤青緑信号Ｒ，Ｂ’
、Ｇ、、及び低域輝度信号ＹＬＬ
Ｌと色差信号Ｒ−Ｙ 、Ｂ
−Ｙ はＯ〜０．７ＨＩＩＺＬＬＩ、Ｌ の帯域であり、高域輝度信号ＹＦＩは同図（Ｃ）に示す
ように、斜線部分を除＜ ０．７８Ｈ２〜４．２８）Ｉ
Ｚの帯域を有し、最終的に形成される輝度信号Ｙは高域
輝度信号Ｙ。と低域輝度信号とＹ、の加算により形成さ
れるので同図（ｅ）に示すように、０〜４．２８Ｈ２の
帯域を有する。 次に、第５図に基づいて従来の単板式カラーカメラにお
ける映像信号の形成装置を説明する。搬機レンズ２１の
後方には、光学的ローパスフィルタ０ＬＰ３が配置され
、更に後方に、ストライプ状あるいはモザイク状等の赤
（Ｒ）、青（Ｂ）、緑（Ｇ）のカラーフィルタ配列を有
するカラー−ノイルタ２２が表面に設けられた固体イメ
ージセンサ２３を配置し、該イメージセンサ２３の各画
素に発生する電気信号を水平走査により外部へ読み出し
、プリアンプ２４に供給する。プリアンプ２４より出力
された色映像信号は、色分離回路２６に供給され、３原
色の色信号Ｒ，Ｇ、Ｂに分離される。まず、緑信号Ｇは
Ｏ〜４．２Ｈｔｌｚの通過帯域を有するローパスフィル
タ２７にて帯域制限され、この帯域制限された緑信号Ｇ
。は減算回路３１に直接供給されると共に、０〜０．７
８Ｈ２の通過帯域を有する他のローパスフィルタ３０に
て帯域制限されて減算回路３１の減算側入力端子に供給
される。又、この帯域制限された緑信号ＧＬはプロセス
回路３２においてガンマ補正等の処理が行なわれた後、
輝度信号増幅回路３５の１つの入力に供給される。一方
、赤青信号Ｒ９Ｂは、共にＯ〜０．７ＭＨｚの通過帯域
を有するローパスフィルタ２８．２９にて帯域制限され
、この帯域制限された赤青信号Ｒ，ＢＬはプロセス回路
３３゜［ ３４においてガンマ補正等の補正が行なわれた後、輝度
信号増幅回路３５の他の入力に供給されると共に、色差
信号を形成するための変調回路３６．３７に供給される
。 輝度信号増幅回路３５は、Ｏ〜０．７ＨＨ２の帯域に制
限された赤青緑信号Ｒ、Ｂ 、Ｇ １．：基づいＬ
Ｌし てＱ −０，７ＨＩＩｚの低域輝度信号ＹＬを形成する
。 変調回路３６は赤信号Ｒ１と低域輝度信号Ｙ、に基づい
て色差信号Ｒ−ＹＬを形成し、変調回路３７し は青信号Ｂ と低域輝度信号Ｙ１に基づいて色差し 信号Ｂ −Ｙ、を形成する。尚、夫々の変調回路［ ３６、３７には相異なる周波数のサブキャリアＳ８１゜
Ｓ８２が供給される。 次に、混合器３８は、減算器３１における減算処理によ
り発生された０、７ＨＨｚ〜４．２ＨＩＩｚの帯域の高
域輝度信号Ｇ１１ （Ｇ１１＝Ｇｏ−Ｇ、）と低域輝度
信号ＹＬとを混合し、Ｏ〜４．２ＭＨｚの帯域を有する
輝度信号Ｙを発生する。混合器３９は色差信号ＲＬ−Ｙ
、Ｂ、−Ｙ、を混合し、更に、混合器４０が［ 混合器３９からの信号と輝度信号Ｙ及び同期信号Ｓ、。 ０を混合することによりＮＴＳＣ方式等の映像信号を出
力する。 ［発明が解決しようとする問題点］ かかる従来の映像信号の形成装置にあっては次のような
問題があった。 まず、第３図に示した２板式の場合にあっては、減算Ｖ
Ｓ１０において形成される高域輝度信号Ｙｌｌは線用イ
メージセンサ４で発生される緑色成分の信号だけから形
成されるので、形成されるＹ１１成分は被写体の色によ
って影響を受ける。即ら、被写体が赤及び青にかたよっ
ている場合には、Ｙ１１成分が取れなくなる。又、線用
イメージセンサ４と赤青用イメージセンサ３が別個に設
けられているため、画素ずれによる色ずれを生じやすく
、精度の良い組立が困難である。更に、いずれのイメー
ジセンサ３．４にもカラーフィルタが設けられているの
で、受光感度が低い等の問題がある。 第５図に示した単板式の場合にあっては、カラーフィル
タ２２をＲ，Ｇ、Ｂのストライプ状カラーフィルタとす
れば色モアレの発生を防止することができるが、反面、
このような配列にすると解像度の向上を図ることが困難
となる。又、他のカラーフィルタ配列により緑信号を発
生させるための画素数を赤、青信号のための画素数より
増加して解像度を上げようとすれば、色モアレが発生す
る。 このように、従来例では解像度の向上と色モアレの発生
防止とが相反する関係にあり、これらの問題点を同時に
解決する有効な手段がなかった。 ［問題点を解決するための手段］ 本発明はこのような問題点に鑑みて成されたものであり
、高解像度でしかも色モアレの発生を低減することがで
きる映像信号の形成装置を提供することを目的とする。 この目的を達成するため本発明は、撮像光学系を通って
入射された被写体よりの光学像を光学的に分割する手段
と、該分割された１つの光学像を受光する水平方向に第
１のナイキスト空間周波数帯域を有する白黒イメージセ
ンサと、表面にカラーフィルタ配列を配し、前記白黒イ
メージセンサに比して水平方向に低い第２のナイキスト
空間周波数帯域を有するカラーイメージセンサと、他方
の光学像を該第１のナイキスト空間周波数帯域よりも低
い空間周波数帯域に制限して該カラーイメージセンサに
受光させる光学的ローパス手段と、該カラーイメージセ
ンサより出力される色信号に基づいて前記第２のナイキ
スト空間周波数帯域以下の低１ｉ！輝度信号及び色差信
号を形成するマトリックス回路と、該低域輝度信号と、
該白黒イメージセンサから出力される高域輝度信号のう
ち該低域輝度信号の空間周波数帯域以上の信号とを加算
して輝度信号を形成する手段と、該輝度信号及び該色差
信号に基づいて映像信号を形成する手段とを備えたこと
を特徴とする。 これにより、まず白黒イメージセンサによる第１のナイ
キスト空間周波数に基づいて解像度を決めるごとができ
るため、解像度の向上を図ることができる。又、カラー
イメージセンサで発生される例えば赤（Ｒ）、青（Ｂ）
、緑（Ｇ）の夫々の色信号の空間周波数特性をともに等
しくするとができ、更に光学的ローパス手段により、該
色信号から第２のナイキスト空間周波数以上の成分を除
去するので色モアレの発生を低減することができる。 尚、前記カラーフィルタ配列を、ストライプ状のＲ，Ｇ
、Ｂフィルタとすることが好ましい。 又、前記輝度信号を形成する手段を、白黒イメージセン
サより出力される高域輝度信号と、前記カラーイメージ
センサより出力される低域輝度信号の差を求め、該差信
号を該低域周波数帯域と同じ帯域に制限して発生し、更
に該帯域制限された差信号と該高１ｉｉ！輝度信号を加
算させる構成とすることが好ましい。更に、白黒センサ
を用いるので高感度である。 ［実 施 例］ 以下、本発明の一実施例を第１図とともに説明する。ま
ず構成を説明すると、同図において、５１は撮像レンズ
であり、その後方に、光軸に沿ってハーフミラ−５２が
設けらている。ハーフミラ−５２の後方には、水晶から
成る光学的ローパスフィルタ５３２表面にカラーフィル
タ５４が設けられたＣＯＤ等の固体イメージセンサ５５
が配置され、ハーフミラ−５２を通過した光学像がカラ
ーフィルタ５４上に結像されるようになっている。一方
、ハーフミラ−５２で反射された光学像は他の光学的ロ
ーパスフィルタＯＬＰを通り、ＣＯＤ等から成る固体イ
メージセンサ５７上に結像される。カラーフィルタ５４
は水平走査方向に赤（Ｒ）、青（Ｂ）、緑（Ｇ）のカラ
ーフィルタ配列が等しいビッヂ間隔で交互に形成された
ストライプ状フィルタから成り、イメージセンサ５５（
以下、カラーイメージセンサという）が各画素を水平走
査することにより、Ｒ，Ｇ、Ｂ、Ｒ，Ｇ、Ｂ、・・・の
順で各色信号を読出すようになっている。イメージセン
サ５７（以下、白黒イメージセンサという）はカラーフ
ィルタが設けられていないので、色相に関係なく輝度に
応じたレベルの信号Ｗを水平走査読出しにより出力する
。尚、白黒イメージセンサ５７は、順次説明するように
、高域輝度信号を形成するためにあり、したがって解像
度の向上に直接関係するので、画素の解像度はカラーイ
メージセンサ５５の画素よりも高くしである。換言すれ
ば、白黒イメージセンサ５７のナイキスト空間周波数帯
域をカラーイメージセンサ５５のナイキスト空間周波数
帯域よりも高くしである。更に、光学的ローパスフィル
タ５３は、ハーフミラ−５２より通過してきた光学像を
白黒イメージセンサ５７のナイキスト空間周波数帯域よ
りも低い空間周波数帯域に制限する特性を有する。した
がって、カラーイメージセンサ５５からは高域輝度信号
の帯域までのびる不要な高周波信号が発生しなくなり、
輝度型の発生が低減されることとなる。他方の光学的ロ
ーパスフィルタＯＬＰも不要に高い周波数の輝度成分を
除去するために設けられていることは言うまでもない。 カラーイメージセンサ５５より出力された色信号Ｒ，Ｇ
、Ｂは、プリアンプ５６で増幅され、水平走査における
読出しタイミングに同期してサンプルホールド回路５９
．６１．６３に供給される。サンプルホールド回路５９
．６１．６３で標本化された色信号Ｒ９Ｇ、Ｂは、共に
Ｏ〜０．７ＭＨｚの通過帯域を有するローパスフィルタ
６０．６２．６４にて帯域制限され、該帯域に制限され
た色信号Ｒ、Ｇ 、Ｂ は夫ＬＬ 々所定のプロセス回路６０ａ、 ６２ａ、 ８４ａでガ
ンマ補正等の処理が行われた後、低域輝度信号形成回路
６５及びマトリクス回路６８に供給される。 低域輝度信号形成回路６５は、色信号Ｒ、Ｇ 。 Ｌ Ｂ、に基づく次式に示すような所定の混合割合の演算に
より、低域輝度信号Ｙ、を形成し、マトリクス回路６８
へ供給する。 Ｙ −０，３０Ｒ＋０．５９Ｇし＋ ０．１１ ＢＩ
Ｌ Ｌ 一方、白黒イメージセンサ５７より発生した信号はプリ
アンプ５８で増幅され、０〜４．２ＨＩＩＺの通過帯域
を有するローパスフィルタ６６により帯域制限された信
号Ｗ。となり、減算回路６７の被減算信号入力端子（＋
で示す）に供給される。 減算回路６７は、０〜４．２ＨＨ７の帯域に制限された
信号Ｗ から低域輝度信号ＹＬを減算することにより、
０．７ＨＨ７〜４．２ＨＨ７の帯域の差分高域輝度信号
Ｙ （Ｙｏ＝Ｗｏ−Ｙ、）を形成し、マド■ リクス回路６８へ供給する。 マトリクス回路６８は差分高域輝度信号ＹＦＩと低１１
ｉｉ！輝度信号ＹＬとを加算することで０〜４．２８Ｈ
７の帯域の輝度信号（Ｙ＝Ｙ ＋Ｙ、）を形成する共
に、赤青信号Ｒ，Ｂ、より低域輝度信号Ｙ。 し を減算することにより色差信号Ｒ−Ｙ、ＢＬＬ −Ｙ、を形成する。そして、輝度信号Ｙ及び色差信号Ｒ
−Ｙ 、Ｂ −Ｙ、はカラーエンコーダＬＬ 回路６９において混合され、ＮＴＳＣ方式等の映像信号
に変換される。 次に、夫々の処理プロセスにおいて形成される信号の周
波数特性を第４図に対応させて説明すると、白黒イメー
ジセンサ５７より減算回路６７に供給される信号Ｗ は
同図（ａ）の信号Ｇ。に相当し、ローパスフィルタ６０
．６２．６４より出力される赤青緑信号Ｒ，Ｂ、Ｇ、は
同図（ｂ）に相当する。 Ｌ 更に、低域輝度信号形成回路６５で形成される低域輝度
信号ＹＬは同図（ｄ）に相当し、差分高域輝度信号ＹＦ
Ｉは同図（Ｃ）に相当する。更に、合成された輝度信号
Ｙと色差信号Ｒ−Ｙ 、Ｂ、−Ｙ。 Ｌ は同図（ｅ） 、 （ｆ）に相当する。 ここで、差分高域輝度信号ＹＨは、白黒イメージセンサ
５１で発生した信号Ｗ。と、カラーイメージセンサ５５
で発生した低域の色信号Ｒ、Ｂ 。 Ｌし Ｇ により形成された低域輝度信号Ｙ、との減算り 処理で形成されるので、信号Ｗ。の低域成分は除去され
、低域の色信号Ｒ、Ｂ 、Ｇ により形Ｌ １
． Ｌ 成される低域輝度信号Ｙ、と差分高域輝度信号Ｙ１１と
の間での輝度型の発生を防止することができる。 又、カラーフィルタ５４に等ピッチ間隔のストライプカ
ラーフィルタ配列を有するフィルタが用いられているの
で、赤、青、緑の各色相について相互に等しい空間周波
数特性を得ることとなり、夫々の色相について水平及び
垂直方向のナイキスト周波数帯域を等しくすることがで
きる。 更に、光学的ローパスフィルタ５３により光学像の不要
な高域成分を除去するので、色モアレの発生を低減する
ことができる。尚、解像度は白黒イメージセンサ５７よ
りの差分高域輝度信号ＹＦＩにて決定されるので、色モ
アレのない高解像度の画像を提供することができる。 第２図は他の実施例を示すブロック図であり、上記第１
図に示す回路との相違点は、減算回路６７への入力信号
を変えたものである。即ち、白黒イメージセンサ５７の
出力信号をローパスフィルタ６６に入力して信号Ｗ。を
形成するまでの信号処理と、カラーイメージセンサ５５
より出力された色に関する信号から低域輝度信号Ｙ、を
形成すると共に、赤青緑の信号Ｒ、Ｂ１．Ｇ、を形成す
る信号処し 理は同じであるが、相違点は、ローパスフィルタ６６の
出力信号Ｗ。をＯ〜０．７ＨＨ２の通過帯域を有するロ
ーパスフィルタ６６ａで制限し、この帯域制限された信
号Ｗ。、を減算回路６７の減算信号入ノコ＠子（−で示
す）に供給するように成っている。尚、減算回路６７の
被減算信号入力端子（＋で示す）には０〜４．２ＨＩｌ
ｚの帯域の信号Ｗ。が供給される。 従って、減算回路６７は、０〜４．２ＭＨｚに帯域制限
された信号Ｗ。から０〜０．７８ＩＩＺに帯域制限され
た信号Ｗ。、を減算することにより、０．７ＨＨ２〜４
．２ＨＨ２の帯域を有する差分高域輝度信号ＹＨ（Ｙ、
、＝Ｗｏ−Ｗ。−を形成し、マトリクス回路６８に供給
する。そして、該差分高域輝度信号Ｙ＋＋と低域輝度信
号Ｙ、をマトリクス回路６８内で加算して、輝度信号Ｙ
を形成する。 このような構成とすると先の実施例と同様に、最後に得
られる輝度信号Ｙは、解像度の高い白黒イメージセンサ
よりの信号で高い解像度を得ることのでき′る高域１度
成分Ｙｔ＋と、色再現性を良くすることができる低域輝
度成分Ｙ、とを右するので、色モアレが無くかつ高解像
度の画像を再生することができる。 ［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、撮像光学系を通っ
て入射された被写体よりの光学像を光学的に分割する手
段と、該分割された１つの光学像を受光する水平方向に
第１のナイキスト空間周波数帯域を有する白黒イメージ
センサと、表面にカラーフィルタ配列を配し、前記白黒
イメージセンサに比して水平方向に低い第２のナイキス
ト空間周波数帯域を有するカラーイメージセンサと、他
方の光学像を該第１のナイキスト空間周波数帯域よりも
低い空間周波数帯域に制限して該カラーイメージセンサ
に受光させる光学的ローパス手段と、該カラーイメージ
センサより出力される色信号に基づいて前記第２のナイ
キスト空間周波数帯域以下の低域輝度信号及び色差信号
を形成するマトリクス回路と、該低域輝度信号と、該白
黒イメージセンサから出力される高１１ｉ！輝度信号の
うち該低域輝度信号の空間周波数帯域以上の信号とを加
算して輝度信号を形成する手段と、該輝度信号及び眼色
差信号に基づいて映像信号を形成する手段とを備えたの
で、高い空間周波数の第１のナイキスト空間周波数に基
づいて解像度を決めることができるため、解像度の向上
を図ることができる。又、カラーイメージセンサで発生
される色信号の空間周波数特性を共に等しくすることが
できると共に、光学的ローパス手段により、該色信号か
ら第２のナイキスト空間周波数以上の成分を除去するの
で色モアレの発生を低減することができる。 このように、高解像度にして色モアレの極めて少ない画
像を提供することができる。 ４、図面の簡単な説明 第１図は本発明による映像信号の形成装置の一実施例の
構成を示すブロック図、第２図は他の実施例の構成を示
すブロック図、第３図は従来の映像信号の形成装置の構
成を示すブロック図、第４図は第３図の装置において形
成される各種信号の周波数特性を示す特性曲線図、第５
図は他の従来例の構成を示すブロック図である。 ５１・・・撮像レンズ ５２・・・ハーフミラ− ５３，０ＬＰ・・・光学的ローパスフィルタ５４・・・
カラーフィルタ ５５・・・カラーイメージセンサ ５６、５８・・・ブリアンプ ５７・・・白黒イメージセンサ ５９．６１．６３・・・サンプルホールド１路６０、６
２．６４．６６、６６ａ・・・ローパスフィルタ６０ａ
、 ６２ａ 、 ６４ａ・・・プロセス回路６５・・
・低域輝度信号形成回路 ６７・・・減算回路 ６８・・・マトリクス
Claims (3)
- （１）搬機光学系を通って入射された被写体よりの光学
像を光学的に分割する手段と、 該分割された１つの光学像を受光する水平方向に第１の
ナイキスト空間周波数帯域を有する白黒イメージセンサ
と、 表面にカラーフィルタ配列を配し、前記白黒イメージセ
ンサに比して水平方向に低い第２のナイキスト空間周波
数帯域を有するカラーイメージセンサと、 他方の光学像を該第１のナイキスト空間周波数帯域より
も低い空間周波数帯域に制限して該カラーイメージセン
サに受光させる光学的ローパス手段と、 該カラーイメージセンサより出力される色信号に基づい
て前記第２のナイキスト空間周波数帯域以下の低域輝度
信号及び色差信号を形成するマトリックス回路と、 該低域輝度信号と、該白黒イメージセンサから出力され
る高域輝度信号のうち該低域輝度信号の空間周波数帯域
以上の信号とを加算して輝度信号を形成する手段と、 該輝度信号及び該色差信号に基づいて映像信号を形成す
る手段とを備えたことを特徴とする映像信号の形成装置
。 - （２）前記カラーフィルタ配列が、ストライプ状のＲ、
Ｇ、Ｂフィルタであることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の映像信号の形成装置。 - （３）前記輝度信号を形成する手段が、白黒イメージセ
ンサより出力される高域輝度信号と、前記カラーイメー
ジセンサより出力される低域輝度信号の差を求め、該差
信号を該低域周波数帯域と同じ帯域に制限して発生し、
更に該帯域制限された差信号と該高域輝度信号を加算す
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の映像信
号の形成装置。
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- 1989-02-13 US US07/309,655 patent/US4876591A/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
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