[其他]亮度信号形成电路

说明书

本发明一般地涉及亮度信号形成电路，而更具体地涉及适用于应用互补色滤色器的一彩色电视摄影机的一亮度信号形成电路。

众所周知，互补色滤色器被应用于阻止基色意即红色（R）、绿色（G）和兰色（B）中被选择出的彩色分量。一黄色（Y_E）互补色滤色器可让R和G分量传输通过，一青色（C_Y）互补色滤色器可让G和B分量传输通过，一洋红色（M_G）互补色滤色器可让R和B分量传输通过，而一白色（W）互补色滤色器可让所有的R、G和B基色信号传输通过。

如此，当在一彩色电视摄影机中使用这些互补色滤色器时，两个或多个基色分量（R和G，G和B，R和B，或R，G和B）可传输通过一单片滤色器。因此，通过减少在光路中的滤色器的数目，则入射在诸如一摄象管或一固态摄象器件的摄象器件上的基色信号的光的量就增加。因此，即使当图象包含一暗物体时，也可从一应用互补色滤色器的电视摄影机中获得一具有一高的电平的图象信号输出。

在这类传统的互补色彩色电视摄影机中，由摄象器件产生的图象信号作为一亮度信号被传输通过一低通滤波器，该低通滤波器起着从电视摄影机来的输出的简单组合电路的功能。这低通滤波器可设想作为被提供的一独立亮度信号系统，用来防止该互补色滤色器失去其优点，意即，从有限的图象亮度获得高的输出电平，以及也防止噪声与亮度信号混合。

如上所述提出的互补色彩色电视摄影机中，当通过一低通滤波器以简单组合式加成图象输出信号而产生的亮度信号时，很难满足下列全部三个条件，这是由于该亮度信号的固有特性所决定的。

就第一个条件而论，一般地说，基色信号的比率，也就是，包括在该彩色电视摄影机的该亮度信号Y中的信号R、G和B的比例是由独立的标准电视方案确定的。例如，在美国国家电视制式委员会（NTSC）方案中，基色信号R、G和B的此例被标准化为0.3∶0.59∶0.11。这意味着亮度（Y）可用下式表达出来：

Y＝0.3R+0.59G+0.11B……（1）

在实践中，互补色滤色器被设计成用来产生具有接近上述比例的一亮度信号，而滤色器的亮度重现性或保真度在该亮度信号接近方程式（1）的精确比例值时达到最佳程度。

作为第二个条件，在互补色彩色电视摄影机中，基色信号R、G和B通过从摄象器件中获得的多个互补色信号矩阵化而获得的，然而，如果对于互补色信号的该多个摄象器件的感光度有变化时，则折叠畸变可能与亮度信号混合起来。折叠畸变就是信号采样技术领域中已知的所谓折叠噪声。

例如，在具有用以传输通过基色信号R、G和B的Y和C互补色滤色器以及白色滤色器（W）的互补色彩色电视摄影机中，如果基色信号B、R和G是通过对从一摄象器件中所获得的互补色信号W、Y_E和G_Y的基础上执行由下列方程式的运算而获得的，则如图1a所示在一个象素周期1T期间，W、Y_E和C_Y互补色信号被采样。这也被下面方程式所示出：

W-Y_E＝（R+G+B）-（R+G）＝B……（2）

W-C_Y＝（R+G+B）-（B+G）＝R……（3）

Y+C_Y-W＝（R+G）+（B+G）-（R+G+B）＝G……（4）

在这样情况下，每一个互补色信号W、Y_E和C_Y的周期是用于顺次地采样互补色信号W、Y_E和C_Y所用的采样频率的三倍。更具体地说，W、Y和C是通过具有一第一频率的采样信号顺次地被采样，使得获得的每一个输出信号W、Y_E和C_Y具有等于第一采样频率的三分之一的频率。这样，每一个获得的输出W、Y_E和C_Y具有比具有第一频率的采样信号的周期长三倍的周期。

因此，如图2中所示，在从摄象器件的图象输出信号的信号分量中，互补色信号W、Y_E和C_Y分量是在对应于一空间频率轴f上采样频率f_s的一位置上产生的而彼此相互间具有120°的相应位相差的互补色信号W、Y和C分量也分别在f_s/3和2f_s/3的位置上产生的。另外也产生具有采样位置1/（3f_s）和2/（3f_s）作为中心的较低和较高的边带调制信号分量LB1和UB1，及LB2和UB2。