CN104012084B - 彩色摄像元件 - Google Patents

Abstract

在水平方向及垂直方向上重复配置由2×3像素的子排列(P1-1、P1-2、P1-3、P1-4)构成的4×6像素的基本排列图案(P1)。子排列(P1-1、P1-2、P1-3、P1-4)中，G滤光片配置于两条对角线上。其结果是，G滤光片配置于彩色滤光片排列的水平、垂直及倾斜方向上的各行内，R滤光片、B滤光片配置于彩色滤光片排列的水平及垂直方向上的各行内。并且，基本排列图案(P1)的有利于获得亮度信号的贡献率高的G像素的像素数的比率大于其他颜色的R像素、B像素的像素数的比率，因此对去马赛克处理较有效。

Description

彩色摄像元件

技术领域

本发明涉及一种彩色摄像元件，尤其涉及一种可抑制彩色莫尔条纹的发生及可实现高分辨率化的彩色摄像元件。

背景技术

单板彩色摄像元件的输出图像是RAW图像(马赛克图像)，因此通过对丢失的颜色的像素从周围像素进行插值的处理(去马赛克处理)，来获得多通道图像。此时成问题的是高频的图像信号的重现特性，彩色摄像元件和黑白摄像元件相比，在所拍摄到的图像中易发生混淆，所以在降低彩色莫尔条纹(伪色)产生的同时扩大重现带域并实现高分辨率化，是重要的课题。

去马赛克处理是指，根据单板式的彩色摄像元件的彩色滤光片排列所对应的马赛克图像而按照各像素计算出所有的颜色信息的处理，也称为同时化处理。例如，在由RGB三中颜色的彩色滤光片构成的摄像元件的情况下，是根据由RGB构成的马赛克图像而按照各像素计算出RGB所有的颜色信息的处理。

作为在单板相机摄像元件中最广泛使用的颜色排列的原色系拜耳排列中，将绿(G)像素配置成颜色相间方格状、将红(R)、蓝(B)按线序配置，因此生成G信号在倾斜方向、R、B信号在水平、垂直方向上的高频信号时，重现精度产生问题。

在图20的(A)部分所示的黑白的竖条花纹(高频图像)入射到图20的(B)部分所示的拜耳排列的摄像元件上的情况下，将其分配到拜耳颜色排列并按照各颜色进行比较时，如图20的(C)部分至(E)部分所示，成为R浅平、B深平、G深淡的马赛克状的彩色图像，本来是黑白图像，RGB之间不产生浓度差(电平差)，但因颜色排列和输入频率而变为带有颜色的状态。

同样，在图21的(A)部分所示的倾斜的黑白的高频图像入射到图21的(B)部分所示的拜耳排列的摄像元件上的情况下，将其分配到拜耳颜色排列并按照各颜色进行比较时，如图21的(C)部分至(E)部分所示，成为R和B浅平、G深平的彩色图像，假设黑色的值为0、白色的值为255，则倾斜的黑白高频图像中，仅G变为255，所以变成绿色。这样一来，在拜耳排列中，无法正确地重现倾斜的高频图像。

一般情况下，在使用单板式的彩色摄像元件的摄像装置中，将水晶等由多折射物质构成的光学低通滤波器配置于彩色摄像元件的前面，通过光学性去除来避免高频。但在该方法中，高频信号的折返造成的带色可以减轻，但因其不利影响而存在分辨率下降的问题。

为解决这一问题，提出了下述彩色摄像元件的方案(专利文献1)：使彩色摄像元件的彩色滤光片排列设为三色随机排列，该三色随机排列满足任意关注像素与包括该关注像素的颜色在内的三种颜色在该关注像素的四边的任一边上相邻的排列限制条件。

并且，提出了下述彩色滤光片排列的图像传感器(专利文献2)：具有分光灵敏度不同的多个滤光片，其中，第1滤光片和第2滤光片在图像传感器的像素格子的一个对角方向上以第1规定周期交替配置，并且在另一个对角方向上以第2规定周期交替配置。

进一步，在RGB三原色的彩色固体摄像元件中，提出了下述颜色排列(专利文献3)：将水平配置了R、G、B的三个像素的组合，在垂直方向上呈Z字形错开的同时进行配置，从而使RGB各自的出现概率均等，且使摄像面上的任意直线(水平、垂直、倾斜的直线)通过所有颜色。

进一步，还提出了下述彩色摄像元件(专利文献4)：将RGB三原色中的R、B在水平方向及垂直方向上分别隔三个像素而配置，在这些R、B像素之间配置G。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000-308080号公报

专利文献2：日本特开2005-136766号公报

专利文献3：日本特开平11-285012号公报

专利文献4：日本特开平8-23543号公报

发明内容

发明要解决的问题

专利文献1所述的彩色摄像元件存在以下问题：滤光片排列是随机的，因此在进行后段的去马赛克处理时，需要按照各随机图案进行最优化，去马赛克处理变得复杂。并且，在随机排列中，对低频的彩色莫尔条纹有效，但对高频部的伪色并非有效。

并且，专利文献2所述的图像传感器存在以下问题：G像素(亮度像素)被配置成颜色相间方格状，因此边界分辨率区域(尤其是倾斜方向)的像素重现精度不佳。

专利文献3所述的彩色固体摄像元件中，在任意直线上存在所有颜色的滤光片，因此具有可抑制伪色发生的优点，但因RGB的像素数的比率相等，因此存在高频重现性和拜耳排列相比降低的问题。此外，在拜耳排列的情况下，最有助于获得亮度信号的G像素数的比率分别是R、B的像素数的2倍。

另一方面，专利文献4所述的彩色摄像元件中，与拜耳排列相比，G像素数分别相对R、B像素数的比率高，但在水平或垂直方向上存在只有G像素的行，因此在水平或垂直方向上对高频部的伪色并非有效。

本发明鉴于以上情况而提出，其目的在于提供一种可抑制伪色发生及可实现高分辨率化并且与现有的随机排列相比可简化后段的处理的彩色摄像元件。

用于解决问题的方法

为实现上述目的，本发明的一个方式涉及的彩色摄像元件是在由排列于水平方向及垂直方向的光电转换元件构成的多个像素上配置彩色滤光片而成的单板式彩色摄像元件，彩色滤光片的排列包括排列有第1滤光片和第2滤光片的M×N(M、N：4以上的整数、且至少1个是奇数，M≠N)的基本排列图案，该第1滤光片与一种颜色以上的第1颜色对应，该第2滤光片与用于获得亮度信号的贡献率低于第1颜色的两种颜色以上的第2颜色对应，该基本排列图案在水平方向及垂直方向上重复地配置，第1滤光片在基本排列图案内被配置成颜色相间方格状，与第2颜色的各颜色对应的第2滤光片在基本排列图案内在彩色滤光片的排列的水平及垂直方向上的各行内配置一个以上，与第1滤光片对应的第1颜色的像素数的比率大于与第2滤光片对应的第2颜色的各颜色的像素数的比率。

根据本发明的一个方式涉及的彩色摄像元件，排列有第1滤光片和第2滤光片的M×N(M、N：4以上的整数、且至少一个是奇数，M≠N)的基本排列图案在水平方向及垂直方向上重复地配置，第1滤光片与用于获得亮度信号的贡献率高的第1颜色对应，第2滤光片与除第1颜色以外的两种颜色以上的第2颜色对应。由此，在进行后段的去马赛克处理时，可按照重复图案进行处理，与现有的随机排列相比，可简化后段的处理。

并且，第1滤光片在基本排列图案内被配置成颜色相间方格状。由此，第1滤光片配置在彩色滤光片排列的水平、垂直、斜右上、及斜右下方向上的各行内，可提高高频区域中的去马赛克处理的重现精度。进一步，各颜色的第2滤光片在基本排列图案内在彩色滤光片的排列的水平及垂直方向上的各行内配置一个以上。这样一来，可抑制彩色莫尔条纹(伪色)的发生，实现高分辨率化。

并且，第1滤光片及第2滤光片配置为，与第1滤光片对应的第1颜色的像素数的比率大于与第2滤光片对应的第2颜色的各颜色的像素数的比率。由此，可抑制混淆，高频重现性也良好。

本发明的一个方式涉及的彩色摄像元件，是在由排列于水平方向及垂直方向的光电转换元件构成的多个像素上配置彩色滤光片而成的单板式彩色摄像元件，彩色滤光片的排列包括排列有第1滤光片和第2滤光片的M×N(M、N：整数，至少1个是奇数，M≠N)的子排列、及排列k(k：2以上的整数)个子排列而得到的基本排列图案，该第1滤光片与一种颜色以上的第1颜色对应，该第2滤光片与用于获得亮度信号的贡献率低于第1颜色的两种颜色以上的第2颜色对应，该基本排列图案在水平方向及垂直方向上重复地配置，第1滤光片在上述子排列内被配置成颜色相间方格状，与第2颜色的各颜色对应的第2滤光片在基本排列图案内在彩色滤光片的排列的水平及垂直方向上的各行内配置一个以上，与第1滤光片对应的第1颜色的像素数的比率大于与第2滤光片对应的第2颜色的各颜色的像素数的比率。

根据本发明的一个方式涉及的彩色摄像元件，在水平方向及垂直方向上重复配置排列k(k：2以上的整数)个M×N(M、N：整数，至少1个是奇数，M≠N)的子排列而得到的基本排列图案，该M×N的子排列中排列有用于获得亮度信号的贡献率高的第1颜色对应的第1滤光片、及与除第1颜色以外的两种颜色以上的第2颜色对应的第2滤光片。由此，在进行后段的去马赛克处理时，可按照重复图案进行处理，与现有的随机排列相比，可简化后段的处理。

并且，第1滤光片在子排列内被配置成颜色相间方格状。由此，第1滤光片配置在彩色滤光片排列的水平、垂直、斜右上、及斜右下方向上的各行内，可提高高频区域中的去马赛克处理的重现精度。进一步，各颜色的第2滤光片在基本排列图案内在彩色滤光片的排列的水平及垂直方向上的各行内配置一个以上。由此，可抑制彩色莫尔条纹(伪色)的发生，实现高分辨率化。

并且，第1滤光片及第2滤光片配置成，与第1滤光片对应的第1颜色的像素数的比率大于与第2滤光片对应的第2颜色的各颜色的像素数的比率。由此，可抑制混淆，高频重现性也良好。

在本发明的其他方式涉及的彩色摄像元件中，优选为，M是3，N大于M，k是2，以像素数为2M×N的方式排列两个子排列而形成基本排列图案。

在本发明的其他方式涉及的彩色摄像元件中，优选为，N是3，M小于N，k是4，以像素数为2M×2N的方式排列四个子排列而形成基本排列图案。

在本发明的其他方式涉及的彩色摄像元件中，优选为，第1滤光片配置在彩色滤光片的排列的水平、垂直、斜右下及斜右上方向上的各行内。由此，可提高高频区域内的去马赛克处理的重现精度。

在本发明的其他方式涉及的彩色摄像元件中，优选为，与第2颜色的各颜色对应的第2滤光片配置在彩色滤光片的排列的水平、垂直、斜右下及斜右上方向上的各行内。由此，可抑制彩色莫尔条纹(伪色)的发生，实现高分辨率化。

在本发明的其他方式涉及的彩色摄像元件中，优选为，第1颜色是绿(G)色，第2颜色是红(R)色及蓝(B)色。

在本发明的其他方式涉及的彩色摄像元件中，优选为，彩色滤光片具有与红(R)色、绿(G)色、蓝(B)色对应的R滤光片、G滤光片及B滤光片，在基本排列图案内，R滤光片、G滤光片及B滤光片以在彩色滤光片的排列的水平及垂直方向上同色的彩色滤光片不相邻的方式配置。由此，可容易地作成R滤光片、G滤光片及B滤光片配置于水平、垂直、斜右下及斜右上方向上的各行内的配置。

在本发明的其他方式涉及的彩色摄像元件中，优选为，彩色滤光片具有与红(R)色、绿(G)色、蓝(B)色对应的R滤光片、G滤光片及B滤光片，在基本排列图案内，R滤光片、G滤光片及B滤光片沿着彩色滤光片的排列的倾斜(NE或NW)方向配置。由此，可使配置具有周期性，减小配置于后段的处理电路的电路规模。

在本发明的其他方式涉及的彩色摄像元件中，优选为，彩色滤光片具有与红(R)色、绿(G)色、蓝(B)色对应的R滤光片、G滤光片及B滤光片，在基本排列图案内，R滤光片及B滤光片以R滤光片和B滤光片为相同数量或者R滤光片与B滤光片之差为1的方式且不规则地配置。由此，可抑制彩色莫尔条纹(伪色)的产生。

在本发明的其他方式涉及的彩色摄像元件中，优选为，彩色滤光片具有与红(R)色、绿(G)色、蓝(B)色对应的R滤光片、G滤光片及B滤光片，在子排列内，R滤光片、G滤光片及B滤光片以在彩色滤光片的排列的水平及垂直方向上不相邻的方式配置。

在本发明的其他方式涉及的彩色摄像元件中，优选为，彩色滤光片具有与红(R)色、绿(G)色、蓝(B)色对应的R滤光片、G滤光片及B滤光片，在子排列内，R滤光片、G滤光片及B滤光片沿着彩色滤光片的排列的斜右上或斜右下方向配置。

在本发明的其他方式涉及的彩色摄像元件中，优选为，彩色滤光片具有与红(R)色、绿(G)色、蓝(B)色对应的R滤光片、G滤光片及B滤光片，在子排列内，R滤光片及B滤光片以R滤光片和B滤光片为相同数量或者R滤光片与B滤光片之差为1的方式且不规则地配置。此外，具备上述彩色摄像元件的摄像装置也包括在本发明中。

发明效果

根据本发明，可抑制伪色发生及可实现高分辨率化并且与现有的随机排列相比可简化后段的处理。

附图说明

图1是表示本发明涉及的单板式彩色摄像元件的第1实施方式的图。

图2是表示在第1实施方式的彩色摄像元件的斜右下方向上存在R、G、B各色滤光片的情况的图。

图3是表示在第1实施方式的彩色摄像元件的斜右上方向上存在R、G、B各色滤光片的情况的图。

图4是表示本发明涉及的单板式彩色摄像元件的第2实施方式的图。

图5是表示在第2实施方式的彩色摄像元件的斜右下方向上存在R、G、B各色滤光片的情况的图。

图6是表示在第2实施方式的彩色摄像元件的斜右上方向上存在R、G、B各色滤光片的情况的图。

图7是表示本发明涉及的单板式彩色摄像元件的第3实施方式的图。

图8是表示在第3实施方式的彩色摄像元件的斜右下方向上存在R、G、B各色滤光片的情况的图。

图9是表示在第3实施方式的彩色摄像元件的斜右上方向上存在R、G、B各色滤光片的情况的图。

图10是用于说明根据第3实施方式的彩色摄像元件的彩色滤光片排列中所包含的2×2像素的G像素的像素值来判断相关方向的方法的图。

图11是表示本发明涉及的单板式彩色摄像元件的第4实施方式的图。

图12是表示在第4实施方式的彩色摄像元件的斜右下方向上存在R、G、B各色滤光片的情况的图。

图13是表示在第4实施方式的彩色摄像元件的斜右下方向上存在R、G、B各色滤光片的情况的图。

图14是表示本发明涉及的单板式彩色摄像元件的第5实施方式的图。

图15是表示在第5实施方式的彩色摄像元件的斜右下方向上存在R、G、B各色滤光片的情况的图。

图16是表示在第5实施方式的彩色摄像元件的斜右下方向上存在R、G、B各色滤光片的情况的图。

图17是表示配置了R滤光片(红滤光片)、G1滤光片(第1绿滤光片)、G2滤光片(第2绿滤光片)及B滤光片(蓝滤光片)的受光元件的分光灵敏度特性的曲线图。

图18是表示配置了R滤光片、G滤光片、B滤光片及W滤光片(透明滤光片)的受光元件的分光灵敏度特性的曲线图。

图19是表示配置了R滤光片、G滤光片、B滤光片及翠绿滤光片(E滤光片)的受光元件的分光灵敏度特性的曲线图。

图20是用于说明具有现有的拜耳排列的彩色滤光片的彩色摄像元件的问题的图。

图21是用于说明具有现有的拜耳排列的彩色滤光片的彩色摄像元件的问题的图。

具体实施方式

以下根据附图详细说明本发明涉及的彩色摄像元件的优选实施方式。

(第1实施方式)

图1是表示本发明涉及的单板式彩色摄像元件的第1实施方式的图，尤其表示设于彩色摄像元件上的彩色滤光片的彩色滤光片排列。

该彩色摄像元件，多个像素(未图示)和配置于各像素的受光面上的图1所示的彩色滤光片排列的彩色滤光片构成，上述多个像素由在水平方向及垂直方向上排列(二维排列)的光电转换元件构成，在各像素上配置红(R)、绿(G)、蓝(B)三原色彩色滤光片中的任一种。

此外，彩色摄像元件不限于CCD(Charge Coupled Device/电荷耦合器件)彩色摄像元件，也可是CMOS(Complementary Metal OxideSemiconductor/互补金属氧化物半导体)摄像元件等其他种类的摄像元件。

(彩色滤光片排列的特征)

第1实施方式的彩色摄像元件的彩色滤光片排列具有下述特征(1)、(2)、(3)、(4)及(5)。

(特征(1))

图1所示的彩色滤光片排列包括由2×3像素的子排列P1-1、P1-2、P1-3、P1-4构成的4×6像素的基本排列图案P1(粗框所示的图案)，在水平方向及垂直方向上重复配置该基本排列图案P1。

子排列P1-1、P1-2、P1-3、P1-4在垂直方向是3像素，在水平方向是2像素，基本排列图案P1在垂直方向是6像素，在水平方向是4像素。即，子排列是M×N像素(M、N是整数，M≠N)，以像素数为2M×2N的方式排列四个子排列而形成基本排列图案P1。

子排列P1-1、P1-2、P1-3、P1-4中，作为亮度系像素的G滤光片配置成颜色相间方格状。此外，颜色相间方格也可称为棋盘状图案。此外，在子排列P1-1、P1-2、P1-3、P1-4中，在左侧的列上配置两个G滤光片，在右侧的列上配置一个G滤光片，但也可相反。

并且，在子排列P1-1、P1-3中，R滤光片或B滤光片沿着斜右下方向配置。此外，不限于沿着倾斜方向配置R滤光片或B滤光片的方法，也可沿着斜右上方向配置。

并且，在子排列P1-2中，左侧配置B滤光片，右侧配置R滤光片，在子排列P1-4中，左侧配置R滤光片，右侧配置B滤光片。

基本排列图案P1中，在左上配置子排列P1-1，在子排列P1-1下方配置子排列P1-2，在子排列P1-1的右侧配置子排列P1-3，在子排列P1-3下方配置子排列P1-4。此外，基本排列图案P1内的子排列的配置不限于此。只要基本排列图案P1是4×6像素，就可任意配置子排列。

即，该彩色滤光片排列中，R、G、B各色滤光片(R滤光片、G滤光片、B滤光片)以规定的周期性排列。

这样一来，因R滤光片、G滤光片、B滤光片以规定的周期性排列，所以在进行从彩色摄像元件读出的R、G、B信号的去马赛克处理(同时化处理)等时，可按照重复图案进行处理。

并且，以基本排列图案P1的单位进行间拔处理而缩小图像时，被间拔处理的缩小图像的彩色滤光片排列可以与间拔处理前的彩色滤光片排列相同，可使用通用的处理电路。此外，斜右上方向是像素的两条对角线中的朝向右上方向的对角线的方向，斜右下方向是像素的两条对角线中朝向右下方向的对角线的方向。例如，当是正方形的像素排列时，斜右上及斜右下方向是相对水平方向分别成45度的方向，如果是长方形的像素排列，则是长方形的对角线的方向，能够根据长边、短边的长度来改变其角度。

(特征(2))

图1所示的彩色滤光片排列中，最有助于获得亮度信号的颜色(在本实施方式中是G色)所对应的G滤光片配置于彩色滤光片排列的水平、垂直、斜右下、及斜右上方向上的各行内。

如图1所示，基本排列图案P1内的水平、垂直方向的所有行内配置有G滤光片。并且，如图2所示，在通过基本排列图案P1的斜右下方向的所有线1～9上配置有G滤光片，如图3所示，在通过基本排列图案P1的斜右上方向的所有线1～9上配置有G滤光片。

这是因为G滤光片在N×M(N、M是整数、且至少一个是奇数)的子排列中被配置成颜色相间方格状而产生的效果。

与亮度系像素对应的G滤光片配置于彩色滤光片排列的水平、垂直、斜右上及斜右下方向上的各行内，因此可不依靠变为高频的方向地提高高频区域中的去马赛克处理的重现精度。

(特征(3))

图1所示的彩色滤光片排列的子排列P1-1、P1-2中，其子排列内的R、G、B滤光片所对应的R像素、G像素、B像素的像素数分别是2像素、3像素、1像素，而子排列P1-3、P1-4中，其子排列内的R、G、B滤光片所对应的R像素、G像素、B像素的像素数分别是1像素、3像素、2像素。因此，图1所示的彩色滤光片排列的基本排列图案P1中，其基本排列图案内的R、G、B滤光片所对应的R像素、G像素、B像素的像素数分别是6像素、12像素、6像素。即，RGB像素的各像素数的比率是1：2：1，最有助于获得亮度信号的G像素的像素数的比率大于其他颜色的R像素、B像素的像素数各自的比率。

这样一来，在子排列P1-1、P1-2、P1-3、P1-4中，通过将G滤光片配置成颜色相间方格状，可使G滤光片的个数是R滤光片及B滤光片的个数的大致一倍。

如上所述，G像素的像素数和R、B像素的像素数的比率不同，尤其是使最有助于获得亮度信号的G像素的像素数的比率大于R、B像素的像素数的比率，所以可抑制去马赛克处理时的混淆，并且也可使高频重现性良好。

并且，R滤光片和B滤光片以如下方式且不规则地进行配置：在基本排列图案内，R滤光片和G滤光片为相同数量，在子排列内，R滤光片和B滤光片的差是1。由此，可抑制彩色莫尔条纹(伪色)的产生。

(特征(4))

图1所示的彩色滤光片排列中，在基本排列图案P1内，在彩色滤光片排列的水平、及垂直方向上的各行内配置一个以上的除上述G色以外的两种颜色以上的其他颜色(在本实施方式中是R、B的颜色)所对应的R滤光片、B滤光片。

如图1所示，在基本排列图案P1内的水平、垂直方向的所有行内，配置有R滤光片及B滤光片。并且，如图2所示，在通过基本排列图案P1的斜右下方向的所有线1～9上配置有R滤光片及B滤光片，如图3所示，在通过基本排列图案P1的斜右上方向的所有线1～9上配置有R滤光片及B滤光片。

R滤光片、B滤光片配置于彩色滤光片排列的水平、及垂直方向上的各行内，因此可抑制彩色莫尔条纹(伪色)的产生。由此，可使用于抑制伪色产生的光学低通滤波器不配置于从光学系的入射面到摄像面的光路上，或者在适用光学低通滤波器的情况下，也可适用对用于防止伪色产生的高频成分的切断作用弱的装置，可避免损坏分辨率。

(特征(5))

图1所示的彩色滤光片排列具有对称性。即，图1所示的子排列P1-2、P1-4相对于通过该子排列的中心的水平方向的线呈线对称。通过该对称性，可减小或简化后段的处理电路的电路规模。

此外，在本实施方式中，以在水平方向有4像素、垂直方向有6像素的基本排列图案为例进行了说明，该基本排列图案包括在水平方向有2像素、垂直方向有3像素的2×3的子排列，但子排列也可是在垂直方向有2像素、在水平方向有3像素。这种情况下，基本排列图案在垂直方向有4像素，在水平方向有6像素。

此外，在下述其他实施方式的彩色滤光片排列中，对于各彩色滤光片排列存在多个基本排列图案，但将其代表性的图案称为该彩色滤光片排列的基本排列图案。

(第2实施方式)

图4是表示本发明涉及的单板式彩色摄像元件的第2实施方式的图，尤其表示设于彩色摄像元件上的彩色滤光片的彩色滤光片排列。

第2实施方式的彩色摄像元件的彩色滤光片排列具有与第1实施方式的彩色摄像元件的彩色滤光片排列的特征(1)、(2)、(3)及(4)相同的特征。此外，对于和第1实施方式的彩色摄像元件的彩色滤光片排列相同的特征，省略其详细说明。

(特征(1))

图4所示的彩色滤光片排列包括由3×4像素的子排列P2-1、P2-2构成的6×4像素的基本排列图案P2(粗框所示的图案)，在水平方向及垂直方向上重复配置该基本排列图案P2。

子排列P2-1、P2-2在垂直方向是4像素，在水平方向是3像素，基本排列图案P2在垂直方向是4像素，在水平方向是6像素。即，子排列是M×N像素(M、N是整数，M≠N)，基本排列图案P2使像素数为2M×N地排列两个子排列而形成。

子排列P2-1、P2-2中，作为亮度系像素的G滤光片被配置成颜色相间方格状。此外，在子排列P2-1、P2-2中，左右端的列中，在最上一行和从下数第2行上配置G滤光片，中央的列中，在从上数第2行和最下面的行上配置G滤光片，但也可相反。

并且，在子排列P2-1中，R滤光片及B滤光片沿着斜右下方向配置，子排列P2-2中，R滤光片及B滤光片沿着斜右上方向配置。

在子排列P2-1、P2-2中，R滤光片、G滤光片、B滤光片以在上下、左右方向上彼此不相邻的方式排列。并且，在基本排列图案P2内，R滤光片、G滤光片、B滤光片以在上下、左右方向上彼此不相邻的方式排列，并且在基本排列图案P2处于沿着上下左右重复配置的状态下，R滤光片、G滤光片、B滤光片也以在上下、左右方向上彼此不相邻的方式排列。但该条件不是必须的。

基本排列图案P2中，在左侧配置子排列P2-1，在子排列P2-1的右侧配置子排列P2-2。此外，基本排列图案P2内的子排列的配置不限于此。只要基本排列图案P2是6×4像素，就可任意配置子排列。

即，该彩色滤光片排列中，R、G、B各色滤光片(R滤光片、G滤光片、B滤光片)以规定的周期性排列。

(特征(2))

图4所示的彩色滤光片排列中，最有助于获得亮度信号的颜色(在本实施方式中是G色)所对应的G滤光片配置于彩色滤光片排列的水平、垂直、斜右下、及斜右上方向上的各行内。

如图4所示，基本排列图案P2内的水平、垂直方向的所有行内配置有G滤光片。并且，如图5所示，在通过基本排列图案P2的斜右下方向的所有线1～9上配置有G滤光片，如图6所示，在通过基本排列图案P2的斜右上方向的所有线1～9上配置有G滤光片。

(特征(3))

图4所示的彩色滤光片排列的子排列P2-1、P2-2中，该子排列内的R、G、B滤光片所对应的R像素、G像素、B像素的像素数分别是3像素、6像素、3像素。因此，图4所示的彩色滤光片排列的基本排列图案P2中，该基本排列图案内的R、G、B滤光片所对应的R像素、G像素、B像素的像素数分别是6像素、12像素、6像素。即，RGB像素的各像素数的比率是1：2：1，最有助于获得亮度信号的G像素的像素数的比率大于其他颜色的R像素、B像素的像素数各自的比率。

(特征(4))

图4所示的彩色滤光片排列中，在基本排列图案P2内，在彩色滤光片排列的水平、及垂直方向上的各行内配置一个以上的除上述G色以外的两种颜色以上的其他颜色(在本实施方式中是R、B的颜色)所对应的R滤光片、B滤光片。

如图4所示，在基本排列图案P2内的水平、垂直方向的所有行内配置有R滤光片及B滤光片。并且，如图5所示，在通过基本排列图案P2的斜右下方向的所有线1～9上配置有R滤光片及B滤光片，如图6所示，在通过基本排列图案P2的斜右上方向的所有线1～9上配置有R滤光片及B滤光片。

此外，在本实施方式中，以包括R滤光片及B滤光片沿着倾斜右下方向配置的3×4像素的子排列的、6×4像素的基本排列图案为例进行了说明，但由满足特征(1)～(4)的3×4像素的子排列构成的6×4像素的基本排列图案不限于此。

并且，在本实施方式中，以在垂直方向有4像素、水平方向有6像素的基本排列图案为例进行了说明，该基本排列图案包括在垂直方向有4像素、水平方向有3像素的3×4的子排列，但子排列也可是在垂直方向有3像素、在水平方向有4像素。这种情况下，基本排列图案在垂直方向有6像素，在水平方向有4像素。

(第3实施方式)

图7是表示本发明涉及的单板式彩色摄像元件的第3实施方式的图，尤其表示设于彩色摄像元件上的彩色滤光片的彩色滤光片排列。

第3实施方式的彩色摄像元件的彩色滤光片排列具有与第1实施方式的彩色摄像元件的彩色滤光片排列的特征(1)、(2)、(3)及(4)及(5)相同的特征、及第1实施方式的彩色摄像元件的彩色滤光片排列中不具有的特征(6)。此外，对与第1实施方式的彩色摄像元件的彩色滤光片排列相同的特征，省略其详细说明。

(特征(1))

图7所示的彩色滤光片排列包括由3×4像素的子排列P3-1、P3-2构成的6×5像素的基本排列图案P3(粗框所示的图案)，在水平方向及垂直方向上重复配置该基本排列图案P3。

子排列P3-1、P3-2在垂直方向是3像素，在水平方向是5像素，基本排列图案P3在垂直方向是6像素，在水平方向是5像素。即，子排列是M×N像素(M、N是整数，M≠N)，基本排列图案P3使像素数为2M×N地排列两个子排列而形成。

子排列P3-1、P3-2中，作为亮度系像素的G滤光片被配置成颜色相间方格状。此外，在子排列P3-1、P3-2中，左右端及中央的列中，在最上一行和最下一行上配置G滤光片，在其他列中，在中央一行上配置G滤光片，但也可相反。

并且，在子排列P3-1中，R滤光片及B滤光片沿着斜右下方向配置，子排列P3-2中，R滤光片及B滤光片沿着斜右上方向配置。

在子排列P3-1、P3-2中，R滤光片、G滤光片、B滤光片以在上下、左右方向上彼此不相邻的方式排列。并且，在基本排列图案P3内，R滤光片、G滤光片、B滤光片以在上下、左右方向上彼此不相邻的方式排列，但该条件不是必须的。

基本排列图案P3中，在上侧配置子排列P3-1，在子排列P3-1下方配置子排列P3-2。此外，基本排列图案P3内的子排列的配置不限于此。只要基本排列图案P3是6×5像素，就可任意配置子排列。

即，该彩色滤光片排列中，R、G、B各色滤光片(R滤光片、G滤光片、B滤光片)以规定的周期性排列。

(特征(2))

图7所示的彩色滤光片排列中，最有助于获得亮度信号的颜色(在本实施方式中是G色)所对应的G滤光片配置于彩色滤光片排列的水平、垂直、斜右下、及斜右上方向上的各行内。

如图7所示，在基本排列图案P3内的水平、垂直方向的所有行内配置有G滤光片。并且，如图8所示，在通过基本排列图案P3的斜右下方向的所有线1～9上配置有G滤光片，如图9所示，在通过基本排列图案P3的斜右上方向的所有线1～9上配置有

G滤光片。

(特征(3))

图7所示的彩色滤光片排列的子排列P3-1、P3-2中，其子排列内的R、G、B滤光片所对应的R像素、G像素、B像素的像素数分别是3像素或4像素、8像素、4像素或3像素。因此，图7所示的彩色滤光片排列的基本排列图案P3中，其基本排列图案内的R、G、B滤光片所对应的R像素、G像素、B像素的像素数分别是7像素、16像素、7像素，最有助于获得亮度信号的G像素的像素数的比率大于其他颜色的R像素、B像素的像素数各自的比率。

此外，在子排列P3-1中，R滤光片是3像素，B滤光片是4像素，在子排列P3-2中，R滤光片是4像素，B滤光片是3像素，但也可相反。

(特征(4))

图7所示的彩色滤光片排列中，除上述G色以外的两种颜色以上的其他颜色(在本实施方式中是R、B的颜色)所对应的R滤光片、B滤光片在基本排列图案P3内在彩色滤光片排列的水平、及垂直方向上的各行内配置一个以上。

如图7所示，在基本排列图案P3内的水平、垂直方向的所有行内，配置有R滤光片及B滤光片。并且，如图8所示，在通过基本排列图案P3的斜右下方向的所有线1～9上配置有R滤光片及B滤光片，如图9所示，在通过基本排列图案P3的斜右上方向的所有线1～9上配置有R滤光片及B滤光片。

在基本排列图案P3中，R滤光片、G滤光片、B滤光片以在上下、左右方向上彼此不相邻的方式排列，通过这样配置各色滤光片，可易于作成满足特征(4)的基本排列图案。

(特征(5))

图7所示的彩色滤光片排列具有对称性。图7所示的彩色滤光片排列的子排列P3-1、P3-2相对于该子排列图案的中心(中心的R滤光片或B滤光片)呈点对称。

(特征(6))

图7所示的彩色滤光片排列包括与由G滤光片构成的2×2像素对应的正方排列。子排列P3-1、P3-2中，在四角配置G滤光片，因此将子排列P3-1、P3-2在水平方向及垂直方向上各两个地共排列四个、或者将基本排列图案P3在左右方向排列两个时，在其中心部出现与由G滤光片构成的2×2像素对应的正方排列。

如图10所示，取出由G滤光片构成的2×2像素，求出水平方向的G像素的像素值的差分绝对值、垂直方向的G像素的像素值的差分绝对值、倾斜方向(斜右上、斜左上)的G像素的像素值的差分绝对值，从而可判断为在水平方向、垂直方向及倾斜方向中、差分绝对值小的方向上存在相关性。

即，根据该彩色滤光片排列，可使用最小像素间隔的G像素的信息，来判断水平方向、垂直方向及倾斜方向中的相关性高的方向。该方向判断结果可用于从周围像素进行插值的处理(去马赛克处理)中。

并且，在本实施方式中，以在垂直方向有6像素、水平方向有5像素的基本排列图案为例进行了说明，该基本排列图案包括在垂直方向有3像素、水平方向有5像素的3×5的子排列，但子排列也可是在垂直方向有5像素、在水平方向有3像素。这种情况下，基本排列图案在垂直方向有5像素，在水平方向有3像素。

此外，第1实施方式～第3实施方式是将至少满足特征(1)～(4)的N×M(M、N：整数、且至少一个是奇数，M≠N)的子排列在水平方向及垂直方向上重复配置而得到的基本排列图案的一例，但不限于此。并且，也可是M是水平方向的像素数、N是垂直方向的像素数，或N是水平方向的像素数、M是垂直方向的像素数。但当M为4以上时，使用子排列的必要性降低，并且基本排列图案的像素数变多，所以M优选是3以下。

(第4实施方式)

图11是表示本发明涉及的单板式彩色摄像元件的第4实施方式的图，尤其表示设于彩色摄像元件上的彩色滤光片的彩色滤光片排列。

第4实施方式的彩色摄像元件的彩色滤光片排列具有与第1实施方式的彩色摄像元件的彩色滤光片排列的特征(1)、(2)、(3)及(4)相同的特征。此外，对与和第1实施方式的彩色摄像元件的彩色滤光片排列相同的特征，省略其详细说明。

(特征(1))

图11所示的彩色滤光片排列包括由与4×5像素对应的正方排列图案构成的基本排列图案P4(粗框所示的图案)，在水平方向及垂直方向上重复配置该基本排列图案P4。基本排列图案P4在垂直方向是4像素、水平方向是5像素，但也可相反。

基本排列图案P4中，作为亮度系像素的G滤光片被配置成颜色相间方格状。此外，颜色相间方格也可称为棋盘状图案。在基本排列图案P4中，两端和中央的列中，在最上行和从下数第2行上配置G滤光片，其他2列中，在从上数第2行和最下行配置一个G滤光片，但也可相反。

即，该彩色滤光片排列中，R、G、B各色滤光片(R滤光片、G滤光片、B滤光片)以规定的周期性排列。

(特征(2))

图11所示的彩色滤光片排列中，最有助于获得亮度信号的颜色(在本实施方式中是G色)所对应的G滤光片配置于彩色滤光片排列的水平、垂直、斜右下、及斜右上方向上的各行内。

如图11所示，基本排列图案P4内的水平、垂直方向的所有行内配置有G滤光片。并且，如图12所示，在通过基本排列图案P4的斜右下方向的所有线1～8上配置有G滤光片，如图13所示，在通过基本排列图案P4的斜右上方向的所有线1～8上配置有G滤光片。

这是在N×M(M、N是整数，M≠N)的基本排列图案中G滤光片被配置成颜色相间方格状而产生的效果。

(特征(3))

图11所示的彩色滤光片排列的基本排列图案P4中，其基本排列图案内的R、G、B滤光片所对应的R像素、G像素、B像素的像素数分别是5像素、10像素、5像素。即，RGB像素的各像素数的比率是1：2：1，最有助于获得亮度信号的G像素的像素数的比率大于其他颜色的R像素、B像素的像素数各自的比率。

这样一来，通过在基本排列图案P4中将G滤光片配置成相间方格状，可使G滤光片的个数是R滤光片及B滤光片的大致一倍。

并且，R滤光片及B滤光片在基本排列图案内以R滤光片和B滤光片为相同数量的方式且不规则地配置。由此，可抑制彩色莫尔条纹(伪色)的产生。

(特征(4))

图11所示的彩色滤光片排列中，除上述G色以外的两种颜色以上的其他颜色(在本实施方式中是R、B的颜色)所对应的R滤光片、B滤光片在基本排列图案P4内在彩色滤光片排列的水平、及垂直方向上的各行内配置一个以上。

如图11所示，在基本排列图案P4内的水平、垂直方向的所有行内配置有R滤光片及B滤光片。并且，如图12所示，在通过基本排列图案P4的斜右下方向的所有线1～8上配置有R滤光片及B滤光片，如图13所示，在通过基本排列图案P4的斜右上方向的所有线1～8上配置有R滤光片及B滤光片。

在基本排列图案P4中，R滤光片、G滤光片、B滤光片以在上下、左右方向彼此不相邻的方式排列，通过这样配置各色滤光片，可易于作成满足特征(4)的基本排列图案。

(第5实施方式)

图14是表示本发明涉及的单板式彩色摄像元件的第5实施方式的图，尤其表示设于彩色摄像元件上的彩色滤光片的彩色滤光片排列。

第5实施方式的彩色摄像元件的彩色滤光片排列具有与第1实施方式的彩色摄像元件的彩色滤光片排列的特征(1)、(2)、(3)及(4)相同的特征。此外，对于和第1实施方式及第4实施方式的彩色摄像元件的彩色滤光片排列相同的特征，省略其详细说明。

(特征(1))

图14所示的彩色滤光片排列包括由与4×5像素对应的正方排列图案构成的基本排列图案P5(粗框所示的图案)，在水平方向及垂直方向上重复配置该基本排列图案P5。基本排列图案P5在垂直方向是4像素、水平方向是5像素，但也可相反。

基本排列图案P5中，作为亮度系像素的G滤光片被配置成颜色相间方格状。此外，颜色相间方格也可称为棋盘状图案。在基本排列图案P5中，两端和中央的列中，在最上行和从下数第2行上配置G滤光片，其他2列中，在从上数第2行和最下行配置一个G滤光片，但也可相反。

并且，在基本排列图案P5中，R滤光片及B滤光片沿着斜右下方向配置。此外，将R滤光片及B滤光片沿着倾斜方向配置的方法不限于此，也可使R滤光片和B滤光片相反配置，或者将R滤光片及B滤光片沿着斜右上方向配置。

即，该彩色滤光片排列中，R、G、B各色滤光片(R滤光片、G滤光片、B滤光片)以规定的周期性排列。

(特征(2))

图14所示的彩色滤光片排列中，最有助于获得亮度信号的颜色(在本实施方式中是G色)所对应的G滤光片配置于彩色滤光片排列的水平、垂直、斜右下、及斜右上方向上的各行内。

如图14所示，基本排列图案P5内的水平、垂直方向的所有行内配置有G滤光片。并且，如图15所示，在通过基本排列图案P5的斜右下方向的所有线1～8上配置有G滤光片，如图16所示，在通过基本排列图案P5的斜右上方向的所有线1～8上配置有G滤光片。

(特征(3))

图14所示的彩色滤光片排列的基本排列图案P5中，其基本排列图案内的R、G、B滤光片所对应的R像素、G像素、B像素的像素数分别是5像素、10像素、5像素。即，RGB像素的各像素数的比率是1：2：1，最有助于获得亮度信号的G像素的像素数的比率大于其他颜色的R像素、B像素的像素数各自的比率。

(特征(4))

图14所示的彩色滤光片排列中，除上述G色以外的两种颜色以上的其他颜色(在本实施方式中是R、B的颜色)所对应的R滤光片、B滤光片在基本排列图案P5内在彩色滤光片排列的水平、及垂直方向上的各行内配置一个以上。

如图14所示，在基本排列图案P5内的水平、垂直方向的所有行内配置有R滤光片及B滤光片。并且，如图15所示，在通过基本排列图案P5的斜右下方向的所有线1～8上配置有R滤光片及B滤光片，如图16所示，在通过基本排列图案P5的斜右上方向的所有线1～8上配置有R滤光片及B滤光片。

在基本排列图案P5中，R滤光片、G滤光片、B滤光片以在上下、左右方向彼此不相邻的方式排列，通过这样配置各色滤光片，可易于作成满足特征(4)的基本排列图案。

此外，第4实施方式及第5实施方式是满足特征(1)～(4)的N×M(M、N是整数、且至少一个是奇数，M≠N)的基本排列图案的一例，但不限于此。其中，当M为3以下时，不再满足特征(4)，因此优选M是4以上。

并且，至少满足特征(1)～(4)的N×M(M、N是整数、且至少一个是奇数，M≠N)的基本排列图案不限于4×5像素。G滤光片只要配置成颜色相间方格状，则也可考虑5×6像素、5×8像素、7×6像素、7×8像素等各种像素数的基本排列图案。但考虑到去马赛克处理、动画摄影时的间拔处理等图像处理处理的容易度，N优选10以下。

(变形例)

并且，在上述各实施方式中，说明了作为第1颜色采用绿(G)、作为第2颜色采用红(R)及蓝(B)的例子，但彩色滤光片中可使用的颜色不限于这些颜色，也可使用与满足以下条件的颜色对应的彩色滤光片。

(第1滤光片(第1颜色)的条件)

在上述各实施方式中，作为具有本发明的第1颜色的第1滤光片，以G色的G滤光片为例进行了说明，但也可替代G滤光片，或者替代G滤光片的一部分，而使用满足以下条件(1)至条件(4)的任一滤光片。

(条件(1))

条件(1)是：用于获得亮度信号的贡献率为50％以上。该贡献率50％是为了区别本发明的第1颜色(G色等)和第2颜色(R、B色等)而确定的值，是为了使和R色、B色等相比用于获得亮度数据的贡献率相对较高的颜色包含在“第1颜色”中而确定的值。

此外，贡献率小于50％的颜色成为本发明的第2颜色(R色、B色等)，具有该颜色的滤光片成为本发明的第2滤光片。

(条件(2))

条件(2)是：滤光片的透过率的峰值处于波长为480nm以上570nm以下的范围内。滤光片的透过率例如使用由分光光度计测定的值。该波长范围是为了区别本发明的第1颜色(G色等)和第2颜色(R、B色等)而确定的范围，是为了不包含上述贡献率相对低的R色、B色等的峰值、且包含贡献率相对高的G色等的峰值而确定的范围。因此，可将透过率的峰值处于波长为480nm以上570nm以下的范围内的滤光片用作第1滤光片。此外，透过率的峰值处于波长为480nm以上570nm以下的范围之外的滤光片成为本发明的第2滤光片(R滤光片、B滤光片)。

(条件(3))

条件(3)是：波长为500nm以上560nm以下的范围内的透过率高于第2滤光片(R滤光片、B滤光片)的透过率。在该条件(3)中，滤光片的透过率例如也可使用由分光光度计所测定的值。该条件(3)的波长范围是为了区别本发明的第1颜色(G色等)和第2颜色(R、B色等)而确定的范围，是具有和R色、B色等相比上述贡献率相对高的颜色的滤光片的透过率高于RB滤光片等的透过率的范围。因此，可将透过率处于波长为500nm以上560nm以下的范围内相对高的滤光片用作第1滤光片，将透过率相对低的滤光片用作第2滤光片。

(条件(4))

条件(4)是：将包括三原色中最有助于亮度信号的颜色(例如RGB中的G色)、及与该三原色不同的颜色的两种颜色以上的滤光片用作第1滤光片。此时，第1滤光片的各色以外的颜色所对应的滤光片成为第2滤光片。

(多种第1滤光片(G滤光片))

因此，作为第1滤光片的G色的G滤光片不限于一种，例如可将多种G滤光片(G1滤光片、G2滤光片)用作第1滤光片。即，上述各实施方式涉及的彩色滤光片(基本排列图案)的G滤光片也可适当置换为G1滤光片或G2滤光片。G1滤光片透过第1波长带域的G光，G2滤光片透过与G1滤光片相关性高的第2波长带域的G光(参照图17)。

作为G1滤光片，可使用现存的G滤光片(例如第1实施方式的G滤光片)。并且，作为G2滤光片，可使用与G滤光片相关性高的滤光片。此时，配置了G2滤光片的受光元件的分光灵敏度曲线的峰值优选在例如波长为500nm到535nm范围(配置现存的G滤光片的受光元件的分光灵敏度曲线的峰值附近)内。此外，对于决定四色(R、G1、G2、B)的彩色滤光片的方法，例如可使用日本特开2003-284084号所述的方法。

这样一来，使通过彩色摄像元件取得的图像的颜色为四种、并增加所取得的颜色信息，从而与仅取得三种颜色(RGB)时相比，可更加正确地显现颜色。即，可使眼睛看到的不同的颜色重现为不同的颜色、使所看到的相同的颜色重现为相同的颜色(提高“颜色判断性”)。

此外，G1、G2滤光片的透过率与第1实施方式的G滤光片的透过率基本相同，因此用于获得亮度信号的贡献率高于50％。因此，G1、G2滤光片满足上述条件(1)。

并且，在表示彩色滤光片排列(受光元件)的分光灵敏度特性的图17中，各G1、G2滤光片的透过率的峰值(各G像素的灵敏度的峰值)处于波长为480nm以上、570nm以下的范围内。各G1、G2滤光片的透过率在处于波长为500nm以上、560nm以下范围内时高于RB滤光片的透过率。因此，各G1、G2滤光片也满足上述条件(2)、(3)。

此外，各G1、G2滤光片的配置、个数也可适当变更。并且，G滤光片的种类也可增加为三种以上。

(透明滤光片(W滤光片))

在上述实施方式中，主要表示了由与RGB色对应的颜色滤光片构成的彩色滤光片，但这些彩色滤光片的一部分也可以是透明滤光片W(白色像素)。尤其优选替代第1滤光片(G滤光片)的一部分而配置透明滤光片W。这样一来，通过将G像素的一部分置换为白色像素，即使像素尺寸细微化，也可抑制颜色重现性的退化。

透明滤光片W是透明色(第1颜色)的滤光片。透明滤光片W可透过与可视光的波长区域对应的光，例如是RGB各色光的透过率为50％以上的滤光片。透明滤光片W的透过率高于G滤光片，因此用于获得亮度信号的贡献率也高于G色(60％)，满足上述条件(1)。

在表示彩色滤光片排列(受光元件)的分光灵敏度特性的图18中，透明滤光片W的透过率的峰值(白色像素的灵敏度的峰值)处于波长为480nm以上、570nm以下的范围内。并且，透明滤光片W的透过率在处于波长为500nm以上、560nm以下的范围内时高于RB滤光片的透过率。因此，透过滤光片也满足上述条件(2)、(3)。此外，对于G滤光片，也与透明滤光片W同样地，满足上述条件(1)～(3)。

因此，透明滤光片W满足上述条件(1)～(3)，因此可作为本发明的第1滤光片使用。此外，在彩色滤光片排列中，将RGB三原色中最有助于亮度信号的G色所对应的G滤光片的一部分置换为透明滤光片W，因此也满足上述条件(4)。

(翠绿滤光片(E滤光片))

在上述实施方式中，主要表示了由与RGB色对应的彩色滤光片构成的彩色滤光片，但这些彩色滤光片的一部分也可以是其他彩色滤光片，例如可以是与翠绿(E)色对应的滤光片E(翠绿像素)。尤其优选替代第1滤光片(G滤光片)的一部分而配置翠绿滤光片(E滤光片)。这样一来，使用将G像素的一部分置换为E滤光片而得到的四色彩色滤光片排列，可提高亮度的高的区域成分的重现性，降低锯齿状(ジャギネス)，并且可提高分辨率。

在表示彩色滤光片排列(受光元件)的分光灵敏度特性的图19中，翠绿滤光片E的透过率的峰值(E像素的灵敏度的峰值)处于波长为480nm以上、570nm以下的范围内。并且，翠绿滤光片E的透过率在处于波长为500nm以上、560nm以下的范围内时高于RB滤光片的透过率。因此，翠绿滤光片E满足上述条件(2)、(3)。并且，在彩色滤光片排列中，将RGB三原色中最有助于亮度信号的G色所对应的G滤光片的一部分置换为翠绿滤光片E，因此也满足上述条件(4)。

此外，在图19所示的分光特性中，翠绿滤光片E与G滤光片相比而在短波长一侧具有峰值，但也存在与G滤光片相比而在长波长一侧具有峰值的情况(看上去略接近黄色)。这样一来，作为翠绿滤光片E，可选择满足本发明的各条件的结构，例如也可选择满足条件(1)的翠绿滤光片E。

(其他颜色的种类)

在上述各实施方式中，说明了由原色RGB的彩色滤光片构成的彩色滤光片排列，例如在对作为原色RGB的辅助色的C(蓝绿)、M(洋红)、Y(黄)中添加了G的四色辅助色系的彩色滤光片的彩色滤光片排列中，也可适用本发明。这种情况下，将满足上述条件(1)～(4)中的任一条件的彩色滤光片作为本发明的第1滤光片，将其他彩色滤光片作为第2滤光片。

(蜂巢配置)

上述各实施方式的各彩色滤光片排列包括各色彩色滤光片在水平方向(H)及垂直方向(V)上二维排列而成的基本排列图案，且由该基本排列图案在水平方向(H)及垂直方向(V)上重复配置而形成，但本发明不限于此。

例如，也可使用将上述各实施方式的基本排列图案绕光轴旋转45度而得到的所谓蜂巢排列状的基本排列图案，将基本排列图案重复配置于倾斜方向(NE、NW)而形成的排列图案来构成彩色滤光片。

以上使用实施方式说明了本发明，但本发明的技术范围不限于上述实施方式所述范围。本领域技术人员可对上述实施方式实施多种变更或改良。进一步，本发明不限于上述实施方式，在不脱离本发明主旨的范围内当然可进行各种变形。

Claims (19)

1.一种彩色摄像元件，是在由排列于水平方向及垂直方向的光电转换元件构成的多个像素上配置彩色滤光片而成的单板式彩色摄像元件，

上述多个像素分别为正方形，

上述多个正方形的像素上的上述彩色滤光片的排列包括排列有第1滤光片和第2滤光片的M×N的基本排列图案，M、N是4以上的整数、且至少一个是奇数，并且M≠N，该第1滤光片与一种颜色以上的第1颜色对应，该第2滤光片与用于获得亮度信号的贡献率低于上述第1颜色的两种颜色以上的第2颜色对应，该基本排列图案在水平方向及垂直方向上重复地配置，

上述第1滤光片在上述基本排列图案内被配置成颜色相间方格状，

与上述第2颜色的各颜色对应的上述第2滤光片在上述基本排列图案内在上述彩色滤光片的排列的水平及垂直方向上的各行内配置一个以上，

与上述第1滤光片对应的第1颜色的像素数的比率大于与上述第2滤光片对应的第2颜色的各颜色的像素数的比率。

2.一种彩色摄像元件，是在由排列于水平方向及垂直方向的光电转换元件构成的多个像素上配置彩色滤光片而成的单板式彩色摄像元件，

上述多个像素分别为正方形，

上述多个正方形的像素上的上述彩色滤光片的排列包括排列有第1滤光片和第2滤光片的M×N的子排列和排列k个上述子排列而得到的基本排列图案，M、N是整数、且至少一个是奇数，并且M≠N，k是2以上的整数，该第1滤光片与一种颜色以上的第1颜色对应，该第2滤光片与用于获得亮度信号的贡献率低于上述第1颜色的两种颜色以上的第2颜色对应，该基本排列图案在水平方向及垂直方向上重复地配置，

上述第1滤光片在上述子排列内被配置成颜色相间方格状，

与上述第2颜色的各颜色对应的上述第2滤光片在上述基本排列图案内在上述彩色滤光片的排列的水平及垂直方向上的各行内配置一个以上，

与上述第1滤光片对应的第1颜色的像素数的比率大于与上述第2滤光片对应的第2颜色的各颜色的像素数的比率。

3.根据权利要求2所述的彩色摄像元件，其中，

上述M是3，上述N大于上述M，

上述k是2，

以像素数为2M×N的方式排列两个上述子排列而形成上述基本排列图案。

4.根据权利要求2所述的彩色摄像元件，其中，

上述N是3，上述M小于上述N，

上述k是4，

以像素数为2M×2N的方式排列四个上述子排列而形成上述基本排列图案。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的彩色摄像元件，其中，

上述第1滤光片在上述彩色滤光片的排列的水平、垂直、斜右下及斜右上方向上的各行内配置一个以上。

6.根据权利要求1～4中任一项所述的彩色摄像元件，其中，

与上述第2颜色的各颜色对应的上述第2滤光片在上述彩色滤光片的排列的水平、垂直、斜右下及斜右上方向上的各行内配置一个以上。

7.根据权利要求1所述的彩色摄像元件，其中，

上述第1颜色是绿(G)色，上述第2颜色是红(R)色及蓝(B)色。

8.根据权利要求7所述的彩色摄像元件，其中，

上述彩色滤光片具有与红(R)色、绿(G)色、蓝(B)色对应的R滤光片、G滤光片及B滤光片，

在上述基本排列图案内，上述R滤光片、上述G滤光片及上述B滤光片以在上述彩色滤光片的排列的水平及垂直方向上同色的彩色滤光片不相邻的方式配置。

9.根据权利要求7所述的彩色摄像元件，其中，

上述彩色滤光片具有与红(R)色、绿(G)色、蓝(B)色对应的R滤光片、G滤光片及B滤光片，

在上述基本排列图案内，上述R滤光片、上述G滤光片及上述B滤光片沿着上述彩色滤光片的排列的斜右上或斜右下方向配置。

10.根据权利要求7所述的彩色摄像元件，其中，

上述彩色滤光片具有与红(R)色、绿(G)色、蓝(B)色对应的R滤光片、G滤光片及B滤光片，

在上述基本排列图案内，上述R滤光片及上述B滤光片以上述R滤光片和上述B滤光片为相同数量或者上述R滤光片与上述B滤光片之差为1的方式且不规则地配置。

11.根据权利要求2～4中任一项所述的彩色摄像元件，其中，

上述第1颜色是绿(G)色，上述第2颜色是红(R)色及蓝(B)色。

12.根据权利要求11所述的彩色摄像元件，其中，

上述彩色滤光片具有与红(R)色、绿(G)色、蓝(B)色对应的R滤光片、G滤光片及B滤光片，

在上述子排列内，上述R滤光片、上述G滤光片及上述B滤光片以在上述彩色滤光片的排列的水平及垂直方向上不相邻的方式配置。

13.根据权利要求11所述的彩色摄像元件，其中，

上述彩色滤光片具有与红(R)色、绿(G)色、蓝(B)色对应的R滤光片、G滤光片及B滤光片，

在上述子排列内，上述R滤光片、上述G滤光片及上述B滤光片沿着上述彩色滤光片的排列的斜右上或斜右下方向配置。

14.根据权利要求11所述的彩色摄像元件，其中，

上述彩色滤光片具有与红(R)色、绿(G)色、蓝(B)色对应的R滤光片、G滤光片及B滤光片，

在上述子排列内，上述R滤光片及上述B滤光片以上述R滤光片和上述B滤光片为相同数量或者上述R滤光片与上述B滤光片之差为1的方式且不规则地配置。

15.根据权利要求1～4、7～10、12～14中任一项所述的彩色摄像元件，其中，

与所述第1滤光片对应的第一颜色的像素数和与第2滤光片对应第二颜色的各色的像素数的比率为2:1。

16.根据权利要求5所述的彩色摄像元件，其中，

与所述第1滤光片对应的第一颜色的像素数和与第2滤光片对应第二颜色的各色的像素数的比率为2:1。

17.根据权利要求6所述的彩色摄像元件，其中，

与所述第1滤光片对应的第一颜色的像素数和与第2滤光片对应第二颜色的各色的像素数的比率为2:1。

18.根据权利要求11所述的彩色摄像元件，其中，

与所述第1滤光片对应的第一颜色的像素数和与第2滤光片对应第二颜色的各色的像素数的比率为2:1。

19.一种摄像装置，具备权利要求1～18中任一项所述的彩色摄像元件。