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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2510855A1
Family ID 1957063
Probable Assignee Sony Corp
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title CIRCUIT D'ECHANTILLONNAGE ET DE MAINTIEN POUR UN CIRCUIT DE
SEPARATION DE COULEUR
Abstract
_________________________________________________________________
A.CIRCUIT D'ECHANTILLONNAGE ET DE MAINTIEN.
B.CARACTERISE PAR UN PREMIER ET UN SECOND CIRCUIT D'ECHANTILLONNAGE ET
DE MAINTIEN 41, 42 BRANCHES EN CASCADE, LE PREMIER CIRCUIT
D'ECHANTILLONNAGE ET DE MAINTIEN 41 ASSURANT L'ECHANTILLONNAGE ET LE
MAINTIEN D'UN SIGNAL D'ENTREE SOUS LA COMMANDE D'UN SIGNAL DE CADENCE
D'ECHANTILLONNAGE A UNE PREMIERE FREQUENCE D'ECHANTILLONNAGE F PROCHE
DE LA FREQUENCE DU SIGNAL D'ENTREE, ET LE SECOND CIRCUIT
D'ECHANTILLONNAGE 42 ASSURANT L'ECHANTILLONNAGE ET LE MAINTIEN DU
SIGNAL DE SORTIE DU PREMIER CIRCUIT D'ECHANTILLONNAGE ET DE MAINTIEN
41 SOUS LA COMMANDE D'UN SIGNAL DE CADENCE D'ECHANTILLONNAGE A UNE
SECONDE FREQUENCE D'ECHANTILLONNAGE EGALE A NF QUI CORRESPOND A LA
PREMIERE FREQUENCE D'ECHANTILLONNAGE F MULTIPLIEE PAR UN NOMBRE ENTIER
N.
C.L'INVENTION S'APPLIQUE NOTAMMENT AUX DISPOSITIFS DE PRISE DE VUES A
COMPOSANTS CCD.
Description
_________________________________________________________________
Circuit d'echantillonnage et de maintien pour un cir- cuit de
separation de couleur ".
La presente invention concerne un circuit d'echantillonnage et de
maintien pour un circuit de sepa- ration de couleur d'un dispositif de
prise de vues en couleur en technique etat solide ou analogue
utilisant des capteurs d'image en technique etat solide tels que les
composants CCD (composant a couplage de charge).
Dans les dispositifs de prise de vues a transfert de charge,
habituels, le signal image sequen- tiel par point obtenu par le codage
des couleurs dans des filtres de couleur traverse des circuits
d'echantil- lonnage et de maintien pour separer les differentes com-
posantes R, G, B du signal couleur avant que ne soient effectues les
traitements du signal.
Dans un dispositif de prise de vues couleur, a transfert de charge,
dans lequel le decodage couleur sequentiel par point se fait dans des
filtres de couleur, les differentes composantes du signal de couleur
conte- nu dans le signal image sequentiel par point sont sou- mises a
un reglage de l'equilibre du blanc a une correc- tion de type gamma et
a differents autres traitements des signaux Un circuit tel que le
circuit de traitement de signal represente a la figure 1 a ete tres
largement utilise pour effectuer de tels traitements.
Dans le circuit de traitement de signal de la figure 1, utilise pour
un dispositif de prise de vues en couleur a composants CCD sur une
seule plaquette, la section de prise de vues comporte un composant CCD
1 comme capteur d'image avec un codage des couleurs de facon
sequentielle par point a l'aide de filtres de cou- leur Le composant
CCD 1 est entraine par un signal de cadence d'entratnement fourni par
un generateur d'impul- sions de cadence de reference 11 Le composant
CCD 1 est code en couleur, de telle sorte que les lignes de balaya- ge
horizontal d'ordre impair sont composees d'une alter- nance
d'elements-image rouge et vert et que les lignes de balayage
horizontal d'ordre pair soient composees d'une alternance
d'elements-image vert et bleu.
Le signal image sequentiel par point qui est fourni en continu par le
composant CCD 1 contient les trois composantes de couleur primaire
suivant une frequence de repetition f O determinee par le nombre
d'elements-image du composant CCD 1 (f O est egal a 3,58 M Hz dans cet
exemple) La lecture de ce signal dans le composant CCD 1 se fait sous
la commande d'un signal de cadence d'entrainement a la frequence de
cadence 2 f; ce signal est fourni par un amplificateur-tampon 2 a un
premier circuit d'echantillonnage et de maintien 3 Ce premier circuit
d'echantillonnage et de maintien 3 effec- tue les operations
d'echantillonnage et de maintien des trois composantes de couleur
primaire du signal-image sequentiel point sous la commande d'un signal
de cadence d'echantillonnage a la frequence d'echantillonnage de 2 f O
fournie par le generateur d'impulsions de cadence de reference 11 Le
signal-image sequentiel par point obtenu comme decrit ci-dessus est
applique a un second et a un troisieme circuits d'echantillonnage et
de main- tien 4 A, 4 B Le second et le troisieme circuirs d'echan-
tillonnage et de maintien 4 A, 4 B separent les trois
-25 10855 composantes des couleurs primaires du signal d'image se-
quentiel point mis en forme De facon plus detaillee, le second circuit
d'echantillonnage et de maintien 4 A echan- tillonne et maintient les
composantes rouge et bleue du signal sequentiel par point sous la
commande d'un signal de cadence ayant la frequence d'echantillonnage f
O; ce signal est fourni par le generateur d'impulsions de ca- dence de
reference 11 Le troisieme circuit d'echantil- lonnage et de maintien 4
B echantillonne et maintient la composante de couleur verte du signal
image sequentiel par point sous la commande d'un signal de cadence de
frequence f O fourni par l'intermediaire d'un dephaseur qui en assure
un dephasage egal a 1800.
Le signal vert fourni par le troisieme cir- cuit d'echantillonnage et
de maintien 4 B est applique a un filtre passebas 5 B qui separe la
composante de fuite du signal de cadence echantillonne,contenuedans le
signal.
Le signal de sortie du filtre passe bas 5 B est amplifie par un
amplificateur a gain constant 6 C, puis est verrouil le a un niveau de
signal predetermine par un circuit de verrouillage 7 C avant d'etre
soumis a un traitement de correction gamma dans le circuit de
correction gamma 8.
Le signal de sortie du second circuit d'echan- tillonnage et de
maintien 4 A qui contient les signaux rouge et bleu est couple a un
filtre passe-bas 5 A qui enleve la composante de fuite de signal de
cadence d'echantillonnage contenue dans le signal Le signal de sortie
du filtre passe-bas 5 A est couple aux amplifica- teurs a gain
variable 6 A, 6 B pour assurer le reglage de l'equilibre du blanc Les
signaux de sortie des amplifi- cateurs 6 A et 6 B sont verrouilles a
un niveau de signal predetermine par les circuits de verrouillage 7 A
et 7 B. Les signaux de sortie des circuits de verrouillage-7 A, 7 B
sont appliques a un circuit de correction gamma 8 A qui assure la
correction gamma Le signal de sortie du circuit de correction gamma 8
A est couple a un circuit de signalsimultane 9 pour la conversion des
signaux simulta- nes.
Les trois signaux de couleuisprimairesobte- nus par le reglage de
l'equilibre du blanc, le traitement par verrouillage et le traitement
de correction gamma effectues ci-dessus, sont appliques a un circuit
en matri- ce 10 Le circuit en matrice 10 forme les signaux de lumi-
nance et de chrominance a partir des signaux des couleurs primaires
d'entree.
Les signaux des trois couleurs primaires constituant le signal de
television couleur necessitent generalement une bande de frequences
approximativement egale a 3,5 M Hz pour chaque signal Le seconde et le
troi- sieme circuits d'echantillonnage et de maintien 4 A, 4 B du
circuit de traitement de signal decrit ci-dessus doivent effectuer
l'echantillonnage et le maintien du signal image sequentiel par point
a la frequence de la cadence d'echantillonnage f O qui est proche des
frequences des differents signaux de couleur Les filtres passe-bas 5
A, B qui servent a eliminer la composante de fuite du signal de
cadende d'echantillonnage contenue dans les dif- ferents signaux de
couleur separes par le second et le troisieme circuits
d'echantillonnage et de maintien 4 A, 4 B laissent passer des signaux
contenus dans une plage de frequences dans laquelle se trouvent les
frequences des composantes du signal couleur De meme, ces filtres
doivent avoir une caracteristique permettant d'attenuer suffisamment
les signaux dans la plage des frequences dans laquelle existe la
composante de fuite Toutefois comme les frequences de la composante du
signal couleur et la frequence de la composante de fuite sont voisines
l'une de l'autre, il est impossible de realiser un fil- tre ideal
permettant d'attenuer seulement la composante de fuite.
10855
Dans le circuit de traitement de signal realise comme indique
ci-dessus, les effets genants de la composante de fuite du signal
d'echantillonnage se reper- cutent sur le systeme de traitement de
signal suivant par exemple pour l'operation de verrouillage dans les
circuits de verrouillage 7 A, 7 B, 7 C Il est pour cela necessaire de
creer un moyen permettant d'eliminer cette composante de fuite.
Generalement la composante de fuite, impul- sionnelle
d'echantillonnage et de maintien est superposee au signal de sortie du
circuit d'echantillonnage et de maintien comme dans la courbe
representee a la figure 2.
Cette composante de fuite doit etre enlevee par un filtre passe-bas.
Le filtre passe-bas doit pouvoir attenuer suffisamment les frequences
dans la plage couvrant la composante de fuite Lorsque les frequences
de la compo- sante du signal et de la composante de fuite sont pro-
ches l'une de l'autre, on ne peut realiser un filtre ideal permettant
d'attenuer seulement la composante de fuite, si bien qu'il est
impossible de supprimer de facon certaine la oemposar te de fuite.
La presente invention a pour but de creer un circuit d'echantillonnage
et de maintien permettant de remedier aux inconvenients des solutions
connues et dans lequel lors de l'echantillonnage et du maintien du si-
gnal d'entree a une frequence de cadence d'echantillon- nage proche de
la frequence du signal d'entree, la fre- quence de la composante de
fuite du signal de cadence d'echantillonnage contenue dans le signal
de sortie d'echantillonnage et de maintien est augmentee, de facon a
separer cette frequence suffisamment de la frequence du signal
d'entree pour pouvoir eliminer de facon certai- ne la composante de
fuite dans un filtre passe-bas en aval.
La presente invention sera decrite plus en
10855 detail a l'aide des dessins annexes, dans lesquels la figure 1
est un schema-bloc d'un cir- cuit de traitement de signal qui traite
un signal d'ima- ge, habituel a l'aide de circuits d'echantillonnage
et de maintien assurant la separation de la couleur. la figure 2 est
un schema de la forme du signal de sortie d'un circuit
d'echantillonnage et de maintien. la figure 3 est un schema-bloc de la
structure de base de l'invention. les figures 4 A -4 E sont des
ordinogram- mes servant a expliquer le fonctionnement du circuit de
l'invention. les figures 5 A, 5 B sont des diagrammes donnant les
caracteristiques de frequence. la figure 6 est un schema-bloc d'un
cir- cuit de traitement de signal selon l'invention.
La structure et le fonctionnement du cir- cuit d'echantillonnage et de
maintien selon l'invention seront decrits ci-apres a l'aide des
figures 3 a 5.
Selon la figure 3 le circuit d'echantil- lonnage et de maintien 40
selon l'invention se compose de deux circuits d'echantillonnage et de
maintien 41, 42 montes en cascade Le circuit d'echantillonnage et de
maintien 41, d'entree assure l'echantillonnage et le maintien du
signal d'entree sous la commande d'un signal de cadence
d'echantillonnage a la frequence d'echantil- lonnage f O proche de la
frequence du signal d'entree.
Le circuit d'echantillonnage et de maintien 42 place en sortie assure
l'echantillonnage et le maintien du signal de sortie du circuit
d'echantillonnage et de maintien d'entree sous la commande d'un signal
de cadence d'echan- tillonnage a la frequence d'echantillonnage n f;
cette frequence est egale a un multiple entier N de la frequen- ce
d'echantillonnage f 0.
10855
Par exemple le circuit d'echantillonnage et de maintien d'entree 41
peut echantillonner et conser- ver un signal d'entree dont la forme
correspond a celle de la figure 4 A sous la commande d'un premier
signal de cadence d'echantillonnage represente a la figure 4 B.
Dans ces conditions, on obtient comme indique a la fi- gure 4 C, un
premier signal d'echantillonnage et de main- tien de sorte qui
contient une composante de fuite pro- venant du signal de cadence
d'echantillonnage Le pre- mier signal de sortie d'echantillonnage et
de maintien contient les composantes de frequence du signal d'entree
et les composantes de fuite du signal de cadence d'echan- tillonnage
suivant la frequence et les frequences harmoni- ques du premier signal
de cadence d'echantillonnage Les composantes correspondant aux
frequences harmoniques con- tenues dans les composantes de fuite
peuvent etre suppri- mees facilement par un filtre passe-bas alors que
la com- posante de fuite qui est la frequence de la cadende
d'echantillonnage proche des frequences des composantes de signal ne
peut generalement pas etre eliminee.
Dans le circuit d'echantillonnage et de maintien 40 selon l'invention,
le circuit d'echantillonnage et de maintien 42 qui se trouve en sortie
conserve le premier signal de sortie d'echantillonnage et de maintien
sous la commande d'un second signal de cadence d'echantillonnage a la
frequence d'echantillonnage egale a N fois (n est egal a 2 dans ce
cas), la frequence du premier signal de cadence d'echantillonnage
comme le montre la figure
4 D En consequence, on obtient un second signal de sor- tie
d'echantillonnage et de maintien dont la forme cor- respond a la
courbe de la figure 4 E Ce second signal de sortie contient seulement
la composante de fuite du si- gnal de cadence d'echantillonnage
provenant du second signal de cadence d'echantillonnage.
La composante de fuite a la frequence fonda- mentale du signal de
cadence d'echantillonnage est suffi- samment eloignee des frequences
des composantes du signal comme le montre la courbe de la figure 5 B,
ce qui permet de l'enlever facilement par un filtre passe-bas place
dans un circuit suivant. Une difference de phase 6 existe entre le
premier S le second signal de cadence d'echantillonnage.
Ces differences de phase permettent au second circuit
d'echantillonnage et de maintien 41 d'assurer l'echantil- lonnage et
le maintien du signal de sortie du premier circuit d'echantillonnage
et de maintien dans la partie de ce signal autre que celle qui
contient la composante de fuite en surimpression Il est ainsi possible
d'evi- ter les composantes d'erreur contenues dans le second signal de
sortie d'echantillonnage et de maintien.
Le circuit d'echantillonnage et de maintien decrit ci-dessus selon
l'invention peut servir par exemple comme second et troisieme circuits
d'echantil- lonnage et de maintien 4 A, 4 B pour assurer la separation
couleur dans le circuit de traitement de signal du dispo- sitif de
prise de vues a transfert de charge CCD selon l'invention. La figure 6
montre un circuit de traitement de signal mettant en oeuvre
l'invention Dans ce mode de realisation, les circuits
d'echantillonnage-et de main- tien 40 A et 40 B de separation de
couleur-sont realises comme le circuit d'echantillonnage et de
maintien de l'invention. Dans ce circuit, le second et le troisieme
circuits d'echantillonnage et de maintien 40 A, 40 B qui recoivent le
signal image sequentiel par point du premier circuit d'echantillonnage
et de maintien 3, comportent des circuits d'echantillonnage et de
maintien d'entree
41 A, 41 B et des circuits d'echantillonnage et de main- tient de
sortie 42 A, 42 B. Un signal de cadende d'echantillonnage a la
frequence d'echantillonnage f du generateur d'impulsions de cadence de
reference 11 est applique directement au circuit d'echantillonnage et
de maintient d'entree 41 A du second circuit d'echantillonnage et de
maintien 40 A. Un signal de cadence d'echantillonnage a la frequence
d'echantillonnage n f c'est-a-dire dont la frequence est egale a N
fois la frequence d'echantillonnage f O prece- dente, et qui est
fourni par un multiplicateur de fre- quence par n, 13 est applique au
circuit d'echantillon- nage et de maintien de sortie 42 A par un
dephaseur 14 A qui assure un dephasage egal a z percent Le signal de
cadence d'echantillonnage a la frequence d'echantillonnage f du
generateur d'impulsions de cadence de reference il est egalement
fourni par un dephaseur 12 qui assure un depha- sage O au circuit
d'echantillonnage et de maintien d'en- tree 41 B du troisieme circuit
d'echantillonnage et de maintien 40 B Le signal de cadence
d'echantillonnage a la frequence d'echantillonnage n f O fourni par le
multi- plicateur de frequence 13 B qui multiplie la frequence du
signal de cadence d'echantillonnage f O par le coefficient n est
applique au circuit d'echantillonnage et de main- tien de sortie 42 B
par l'intermediaire d'un dephaseur 14 B. Les autres elements de ce
mode de realisation sont les memes que ceux du circuit de traitement
de signal ci- dessus represente a la figure 1, si bien que ces
elements portent les memes references et leur description detail- lee
ne sera pas reprise.
Dans le montage ci-dessus, comme le second et le troisieme circuits
d'echantillonnage et de maintien A, 40 B sont constitues par le
circuit de l'invention, la composante de fuite du signal de cadence
d'echantil- lonnage contenue dans les signaux de sortie des circuits
d'echantillonnage et de maintien 40 A, 40 B c'est-a-dire les trois
composantes des couleurs primaires separees, est a une frequence
fondamentale augmentee egale a n fo suffisamment eloignee des
frequences des trois composan- tes de couleurs primaires On peut ainsi
eliminer de fa- con certaine les composantes defuite dans les filtres
passe-bas 5 A, 5 B Les circuits de verrouillage 7 A, 7 B, 7 C ainsi
que les autres circuits fonctionnent ainsi de facon stable, fiable et
assurent un traitement correct des signaux. il
Claims
_________________________________________________________________
1.R E V E N D I C A T I O N Circuit d'echantillonnage et de maintien
caracterise par un premier et un second circuits d'echan- tillonnage
et de maintien (41, 42) branches en cascade, le premier circuit
d'echantillonnage et de maintien (41) assurant l'echantillonnage et le
maintien d'un signal d'entree sous la commande d'un signal de cadence
d'echan- tillonnage a une premiere frequence d'echantillonnage (f 0)
proche de la frequence du signal d'entree, et le se- cond circuit
d'echantillonnage (42) assure l'echantillon- nage et le maintien du
signal de sortie du premier cir- cuit d'echantillonnage et de maintien
(41) sous la com- mande d'un signal de cadence d'echantillonnage a une
se- conde frequence d'echantillonnage egale a(n f) qui cor- o pond a
la premiere frequence d'echantillonnage (f 0) multi- pliee par un
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