[发明专利]利用插补来自周围象素的三原色的色信号产生象素间色信号成分的单板式彩色电视摄象机

说明书

本发明涉及彩色电视摄象机；特别是有关单板式彩色电视摄象机，备有色分离电路，处理来自以嵌镶状配置红、绿、兰(以下分别简称R、G、B)三原色的滤色器的固体摄象器件的信号。

如在特开照63-97078号公报(H04N9/N7)的已有技术栏中公开的，原色单板式彩色电视摄象机包括备有感光部、电荷传输部及传输控制部的固体摄象元件。在其感光部上配置着嵌镶状微滤色器。

更详细地如图1所示，上述固体摄象元件1的感光部85具有矩阵状配置的多个光电转换元件，这些光电转换元件分别对应配置微滤色器的各嵌镶状元件。因此，在一个光电转换元件上分配一种颜色，比如对应于R、G、B中一种颜色的微滤色器。

在采用这样的嵌镶状微滤色器的R、G、B滤色器排列中，存在各种组合。具有代表性例子如图2所示，从下侧看有以奇数顺序行为GRGR…，偶数顺序行为GBGB…的组合。

即，构成为使对应于要求高析象度要求的绿色微滤色器排列成棋盘式盘的黑的分量(本升目)，将R、B分别排列成白的分量(以下称交错排列方式)。这时，R或B的微滤色器所属的行以隔行排列构成。这是一般称之为平原(ベイヤ)方式的排列方式。

如上所述，输出相当于通过配置微滤色器的固体摄象器件的各象素对应的色滤色器之颜色的色信号。该色信号在后面的色分离电路中被分离成R、G、B各色信号。

图1为固体摄象器件，即CCD1结构的示意方框图。

CCD1包括以下各部分：感光部85，对应各象素，具有矩阵状配置的多个光电转换元件，比如光电二极管；多个垂直传输寄存器83，接受根据入射光在二极管内积蓄的电荷，依次在垂直方向传输电荷；垂直驱动电路81，输出控制垂直传输寄存器83工作的时钟脉冲电压；水平传输寄存器84，接受利用各垂直传输寄存器83传输的电荷，在水平方向传输输出将依次传输出的信号电荷变换成电压的信号；水平驱动电路82，输出控制水平传输寄存器84工作的时钟脉冲电压。

即固体摄象器件1具有所谓行间传输CCD的结构。

因此，在感光部85的各象素中，通过对应的微滤色器入射的光的光强度被转换成电信号，每个象素行作为对应的模拟信号被输出。

在如上所述嵌镶状微滤色器情况下，比如通过配置R滤色器的象素只得到R信号，不可能获得G及B信号。于是有必要通过周边象素的G信号及B信号插入产生该象素的G信号及B信号。

过去、在插补生成欠缺的信号时，特别是将来自固体摄象器件的信号实施数字化处理，在所谓数字摄象机中，通过如下运算处理实施插补处理。

即根据滤色器的排列，根据各象素的每一个予定的加权系数，2因次检索信号插补生成滤色器进行加权处理。即在相邻的周边象素中，对欠缺信号和同色信号乘加权系数，再将该乘积相加，用全部加权系数之和去除，通过实施所谓求和平均，求出欠缺信号和同色的色信号，这里普通方法。

图2展示了在图1所示的CCD1中的嵌镶状微滤色器R、G、B的排列图形。在图2所示的排列图形中，在将任意象素为中心的3×3象素的区间的滤色器排列中，如图3A、图4A、图5A及图6A分别所示，有H₁、H₂、H₃及H₄4种排列。

图3A表示4种排列中的一种(下称H₁排列)。这种情况下，在中心象素上配置G滤色器。这时，如图3B所示，由该象素获得的G信号乘″4″的加权系数，用″4″除，就这样将该G信号仍作为中心象素G信号使用。关于R信号如图3C所示，在通过配置上下相邻的R滤色器的象素所得的R信号上分别乘″2″的加权系数，用″4″除这些上下象素R信号的和值；以此产生中心象素的R信号。关于B信号如图3D所示，在由配置左右相邻的B滤色器的象素获得的B信号上分别乘″2″的加权系数，用″4″除这些左右象素B信号的和值，以此产生中心象素的B信号。

图4A表示4种排列之中的另一种(称为H₂排列)，在中心象素上配置B的滤色器。因此，有关G信号如图4B所示，在由上下左右4个象素所得到的G信号上分别乘″1″的加权系数，用″4″除来自这4个象素的G信号的和值，以此产生中心象素的G信号。关于R信号如图4C所示，在由左上、右上、左下、右下4个象素得到的R信号上分别乘″1″的加权系数，用″4″除来自这4个象素的R信号的和值，产生中心象素的R信号。进而，有关B信号，由于在中心象素上配置B的滤色器，所以如图4D所示，在由该象素得到的B信号上乘″4″的加权系数，再用″4″去除该值，以此作为中心象素B信号，仍用作B信号。