CN104412580B - 彩色摄像元件以及摄像装置 - Google Patents

Abstract

根据本发明的彩色摄像元件以及摄像装置，由于对应于透明色的第一滤光片在滤色器排列的第一方向至第四方向的各方向的像素行内配置一个像素以上，所以能够高精度地取得高频区域的亮度信息，能够减少伪色(彩色莫尔条纹)的产生，能够获得分辨率优良的图像数据。另外，由于对应于透明色的第一滤光片在第一方向至第四方向的各方向的像素行内配置一个像素以上，所以能够实现光灵敏度优良的滤色器。另外，由于滤色器排列的预定基本排列图案在第一方向以及第二方向上重复配置，所以在进行后段的去马赛克算法处理时，能够按照重复图案进行处理，与以往的随机排列相比能够简化后段的处理。

Description

彩色摄像元件以及摄像装置

技术领域

本发明涉及彩色摄像元件以及摄像装置，尤其是涉及能够降低彩色莫尔条纹的产生以及实现高分辨率化的彩色摄像元件以及具有这种彩色摄像元件的摄像装置。

背景技术

在单板式彩色摄像元件中，分别在各像素上设有单色的滤色器，所以各像素只具有单色的颜色信息。因此，单板彩色摄像元件的输出图像是RAW图像(马赛克图像)，所以通过根据周围的像素对缺失颜色的像素进行插值的处理(去马赛克算法处理)而获得多通道图像。在该情况下成为问题的是高频的图像信号的再现特性，彩色摄像元件与黑白用的摄像元件相比，容易在拍摄到的图像中产生混淆，所以抑制彩色莫尔条纹(伪色)的产生并且扩大再现频带而进行高分辨率化是重要的课题。

作为单板式彩色摄像元件中最广泛采用的滤色器的颜色排列的原色系拜耳排列将绿色(G)像素配置成棋盘式格纹状，并按线顺序配置红色(R)、蓝色(B)，因此，生成G信号为倾斜方向且R、B信号为水平、垂直方向的高频信号时的再现精度成为问题。

在图16(A)所示的黑白的纵条纹图案(高频图像)入射到具有图16(B)所示的拜耳排列的滤色器的彩色摄像元件的情况下，若将其分配成拜耳颜色排列并对各颜色进行比较，则如图16(C)至(E)所示，R成为较淡的均匀的马赛克状的彩色图像，B成为较浓的均匀的马赛克状的彩色图像，G成为浓淡的马赛克状的彩色图像，与本来为黑白图像相对，在RGB之间没有浓度差(电平差)，但根据颜色排列与输入频率而成为着色的状态。

同样，在将图17(A)所示的倾斜的黑白高频图像入射到具有图17(B)所示的拜耳排列的滤色器的摄像元件的情况下，若将其分配成拜耳颜色排列并对各颜色进行比较，则如图17(C)至(E)所示，R与B成为较淡的均匀的彩色图像，G成为较浓的均匀的彩色图像，若将黑色值设为0、将白色值设为255，则由于倾斜的黑白高频图像中仅G为255，因此会变成绿色。如此，在拜耳排列中无法正确地再现倾斜的高频图像。

一般而言，在使用单板式彩色摄像元件的摄像装置中，将由水晶等双折射物质构成的光学低通滤光片配置在彩色摄像元件的前表面上，通过光学性地降低高频而进行回避。但是，在该方法中存在如下问题：虽然能够减轻因高频信号的重叠而产生的着色，但分辨率会因该弊端而下降。

为了解决这种问题，提出有一种将彩色摄像元件的滤色器排列设为三色随机排列的彩色摄像元件，其中上述三色随机排列满足下述排列限制条件：任意关注像素与含有关注像素的颜色的三种颜色在关注像素的四边中的任一边相邻(专利文献1)。

另外，提出有一种滤色器排列的图像传感器(彩色摄像元件)，上述滤色器排列具有分光灵敏度不同的多个滤光片(受光元件)，其中第一滤光片与第二滤光片以第一预定周期交替地配置在图像传感器的像素格子的一对角线方向上，并且以第二预定周期交替地配置在图像传感器的像素格子的另一对角线方向上(专利文献2)。

此外，提出有一种下述颜色排列：在RGB的三原色的彩色固体摄像元件中，通过将水平地配置有R、G、B的三个像素的组交错地配置在垂直方向上，使RGB各自的出现概率均等，并且使摄影面上的任意直线(水平、垂直、倾斜的直线)通过全部的颜色(专利文献3)。

此外，提出有一种下述彩色摄像元件：RGB的三原色中的R、B分别在水平方向以及垂直方向上隔着三个像素而配置，并在这些R、B之间配置G(专利文献4)。

另外，在专利文献5～8中也提出有各种滤色器。

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

专利文献5:日本特表2010－512048号公报

专利文献6:日本特开2008－022521号公报

专利文献7:日本特开2007－288403号公报

专利文献8:日本特开2010－154493号公报

发明内容

发明要解决的课题

如上所述，在一般的滤色器中，对于因高频成分引起的彩色莫尔条纹等画质不良，完全没有应对，或者通过光学低通滤光片等进行了应对。因此，在一般的滤色器中根本没有通过设法改良滤色器排列而改进颜色再现性、防止因高频成分引起的画质不良这样的考虑。

专利文献1所记载的彩色摄像元件存在如下问题：由于滤光片排列是随机的，因此在进行后段的去马赛克算法处理时，需要对每个随机图案进行最优化，去马赛克算法处理变得复杂。另外，在随机排列中，对低频的彩色莫尔条纹有效，但对高频部的伪色无效。在此，去马赛克算法处理是指根据与单板式彩色摄像元件的滤色器排列相伴的RGB的马赛克图像对应每个像素算出(以去马赛克算法的方式转换)RGB的全部的颜色信息的处理，也称为去马赛克算法(デモザイキング)处理或者去马赛克算法(同時化)处理(在本说明书中相同)。

另外，专利文献2所记载的彩色摄像元件中，由于G像素(亮度类像素)配置成棋盘式格纹状，因此存在边界分辨率区域(尤其是倾斜方向)的像素再现精度不良的问题。

专利文献3所记载的彩色摄像元件中，由于在任意的直线上存在全部颜色的滤光片，所以具有能够抑制伪色的产生的优点，但是由于RGB的像素数的比率相等，所以有高频再现性与拜耳排列相比下降的问题。另外，在拜耳排列的情况下，为了得到亮度信号贡献最多的G像素数的比率是R、B各自的像素数的2倍。

另一方面，专利文献4所记载的彩色摄像元件中，G像素数相对于R、B各自的像素数的比率为6倍，与拜耳排列相比也非常高，颜色再现性会下降。

另外，在专利文献5～8中关于包含透明像素(白像素)的滤色器排列公开了各种各样的配置，但关于通过透明像素(白像素)提高采样频率没有任何公开和启示，也完全没有提出改进颜色再现性、通过滤色器排列防止因高频成分引起的画质不良的方案。

尤其是，在使用专利文献5所公开的滤色器排列的情况下，从高精度地实施所谓去马赛克算法处理的观点来看，G(绿色)像素间的配置间隔较大。即，从人视觉的灵敏度特性来看，颜色再现精度(去马赛克算法处理的精度)中的G像素的影响较大。但是，在专利文献5的彩色摄像元件中，由于例如存在R像素的4×4像素区域、存在B像素的4×4像素区域中的G像素间隔较大，因此去马赛克算法处理的精度非常低。另外，由于即使在存在G像素的4×4像素区域中，R像素/B像素的间隔也较大，因此去马赛克算法处理的精度非常低。

本发明鉴于上述情况而作出，其目的是提供一种提高透明像素(白像素)的采样频率并且实际上颜色再现性的精度高的彩色摄像元件。另外本发明的目的是提供一种采用了这种彩色摄像元件的摄像装置。

本发明的一形态涉及一种彩色摄像元件，该彩色摄像元件是在多个像素上配置滤色器而成的单板式彩色摄像元件，多个像素由排列在第一方向以及与第一方向垂直的第二方向上的光电转换元件构成，滤色器的排列包含将滤色器沿第一方向以及第二方向以对应于M×N(M为4以上的整数且N为4以上的整数)像素的排列图案排列而成的基本排列图案，并且基本排列图案在第一方向以及第二方向上重复配置，滤色器至少包含：对应于透明色的第一滤光片；第二滤光片，具有可见光波长区域中的第一可见光波长区域比其他可见光波长区域高的透过率；第三滤光片，具有可见光波长区域中的与第一可见光波长区域不同的第二可见光波长区域比其他可见光波长区域高的透过率；以及第四滤光片，具有可见光波长区域中的与第一可见光波长区域以及第二可见光波长区域不同的第三可见光波长区域比其他可见光波长区域高的透过率，在基本排列图案中，第一滤光片、第二滤光片、第三滤光片以及第四滤光片分别配置至少一个像素，与对应于第二可见光波长区域的颜色以及对应于第三可见光波长区域的颜色相比，对应于第一可见光波长区域的颜色的用于获得亮度信号的贡献率高，在滤色器排列中，在沿第一方向延伸的各像素行上、沿第二方向延伸的各像素行上、以及分别沿相对于第一方向及第二方向而倾斜的第三方向及第四方向延伸的各像素行上，配置有对应于至少一个像素的第一滤光片，在沿第一方向延伸的各像素行上以及沿第二方向延伸的各像素行上，配置有对应于至少一个像素的第二滤光片，第三滤光片以及第四滤光片分别与第二滤光片相邻地配置。

本发明的另一形态涉及一种彩色摄像元件，该彩色摄像元件是在多个像素上配置滤色器而成的单板式彩色摄像元件，多个像素由排列在第一方向以及与第一方向垂直的第二方向上的光电转换元件构成，滤色器的排列包含将滤色器沿第一方向以及第二方向以对应于M×N(M为4以上的整数且N为4以上的整数)像素的排列图案进行排列而成的基本排列图案，并且基本排列图案在第一方向以及第二方向上重复配置，滤色器至少包含：对应于透明色的第一滤光片；第二滤光片，具有可见光波长区域中的第一可见光波长区域比其他可见光波长区域高的透过率；第三滤光片，具有可见光波长区域中的与第一可见光波长区域不同的第二可见光波长区域比其他可见光波长区域高的透过率；以及第四滤光片，具有可见光波长区域中的与第一可见光波长区域以及第二可见光波长区域不同的第三可见光波长区域比其他可见光波长区域高的透过率，在基本排列图案中，第一滤光片、第二滤光片、第三滤光片以及第四滤光片分别配置至少一个像素，第二滤光片的透过率的峰值处于波长为480nm以上且570nm以下的范围内，第三滤光片以及第四滤光片的透过率的峰值处于范围外，在滤色器排列中，在沿第一方向延伸的各像素行上、沿第二方向延伸的各像素行上、以及分别沿相对于第一方向及第二方向而倾斜的第三方向及第四方向延伸的各像素行上，配置有对应于至少一个像素的第一滤光片，在沿第一方向延伸的各像素行上以及沿第二方向延伸的各像素行上，配置有对应于至少一个像素的第二滤光片，第三滤光片以及第四滤光片分别与第二滤光片相邻地配置。

本发明的另一形态涉及一种彩色摄像元件，该彩色摄像元件是在多个像素上配置滤色器而成的单板式彩色摄像元件，多个像素由排列在第一方向以及与第一方向垂直的第二方向上的光电转换元件构成，滤色器的排列包含将滤色器沿第一方向以及第二方向以对应于M×N(M为4以上的整数且N为4以上的整数)像素的排列图案进行排列而成的基本排列图案，并且基本排列图案在第一方向以及第二方向上重复配置，滤色器至少包含：对应于透明色的第一滤光片；第二滤光片，具有可见光波长区域中的第一可见光波长区域比其他可见光波长区域高的透过率；第三滤光片，具有可见光波长区域中的与第一可见光波长区域不同的第二可见光波长区域比其他可见光波长区域高的透过率；以及第四滤光片，具有可见光波长区域中的与第一可见光波长区域以及第二可见光波长区域不同的第三可见光波长区域比其他可见光波长区域高的透过率，在基本排列图案中，第一滤光片、第二滤光片、第三滤光片以及第四滤光片分别配置至少一个像素，第一可见光波长区域处于可见光波长为500nm以上且560nm以下的范围内，在滤色器排列中，在沿第一方向延伸的各像素行上、沿第二方向延伸的各像素行上、以及分别沿相对于第一方向及第二方向而倾斜的第三方向及第四方向延伸的各像素行上，配置有对应于至少一个像素的第一滤光片，在沿第一方向延伸的各像素行上以及沿第二方向延伸的各像素行上配置有对应于至少一个像素的第二滤光片，第三滤光片以及第四滤光片分别与第二滤光片相邻地配置。

本发明的另一形态涉及一种彩色摄像元件，该彩色摄像元件是在多个像素上配置滤色器而成的单板式彩色摄像元件，多个像素由排列在第一方向以及与第一方向垂直的第二方向上的光电转换元件构成，滤色器的排列包含将滤色器沿第一方向以及第二方向以对应于M×N(M为4以上的整数且N为4以上的整数)像素的排列图案进行排列而成的基本排列图案，并且基本排列图案在第一方向以及第二方向上重复配置，滤色器至少包含：对应于透明色的第一滤光片；第二滤光片，具有可见光波长区域中的第一可见光波长区域比其他可见光波长区域高的透过率；第三滤光片，具有可见光波长区域中的与第一可见光波长区域不同的第二可见光波长区域比其他可见光波长区域高的透过率；以及第四滤光片，具有可见光波长区域中的与第一可见光波长区域以及第二可见光波长区域不同的第三可见光波长区域比其他可见光波长区域高的透过率，在基本排列图案中，第一滤光片、第二滤光片、第三滤光片以及第四滤光片分别配置至少一个像素，第一可见光波长区域包含：与三原色中的对亮度信号贡献最多的颜色对应的可见光波长区域；以及与不同于三原色的颜色对应的可见光波长区域，第二滤光片包含：具有与三原色中的对亮度信号贡献最多的颜色对应的可见光波长区域比其他可见光波长区域高的透过率的滤光片；以及具有与不同于三原色的颜色对应的可见光波长区域比其他可见光波长区域高的透过率的滤光片，在滤色器排列中，在沿第一方向延伸的各像素行上、沿第二方向延伸的各像素行上、以及分别沿相对于第一方向及第二方向而倾斜的第三方向及第四方向延伸的各像素行上，配置有对应于至少一个像素的第一滤光片，在沿第一方向延伸的各像素行上以及沿第二方向延伸的各像素行上，配置有对应于至少一个像素的第二滤光片，第三滤光片以及第四滤光片分别与第二滤光片相邻地配置。

根据这些形态，由于对应于透明色的第一滤光片在滤色器的排列的第一方向至第四方向的各方向的像素行内配置一个像素以上，所以能够高精度地取得高频区域的亮度信息。由此，能够减少伪色(彩色莫尔条纹)的产生，能够获得分辨率优良的图像数据。另外，通过将对应于透明色的第一滤光片在第一方向至第四方向的各方向的像素行内配置一个像素以上，从而能够实现光灵敏度优良的彩色摄像元件。另外，由于第二滤光片至少配置在第一方向的各像素行上以及第二方向的各像素行上，所以能够将第二滤光片高效地分散配置在第一方向以及第二方向上。另外，由于第三滤光片以及第四滤光片分别与第二滤光片相邻地配置，所以能够高效地分散配置在第一方向以及第二方向上。

在此所说的滤光片间的“相邻”是指，不仅包含例如滤光片彼此在第一方向以及第二方向上相邻的情况，而且包含在第三方向以及第四方向上相邻的情况。

另外，滤色器的排列由于基本排列图案在第一方向以及第二方向上重复配置，所以在进行后段的去马赛克算法处理时，能够按照重复图案进行处理，与以往的随机排列相比能够简化后段的处理。

优选为，在滤色器的排列中，在配置有第一滤光片的像素、配置有第三滤光片的像素以及配置有第四滤光片的像素各自的周边相邻八个像素中的两个像素以上配置有第二滤光片。

根据本形态，能够高效地将多个第二滤光片分散配置在其他滤光片的周边，能够提高关于与第二滤光片对应的颜色的颜色再现精度。在此所说的“周边相邻八个像素”例如由与关注像素在第一方向以及第二方向上相邻的像素(共计四个像素)以及与关注像素在第三方向以及第四方向上相邻的像素(共计四个像素)构成。

优选为，在滤色器的排列中，在配置有第二滤光片的像素各自的周边相邻八个像素中的一个像素以上配置有第二滤光片。

根据本形态，能够在第二滤光片的周边高效地分散配置多个第二滤光片，能够提高关于与第二滤光片对应的颜色的颜色再现精度。

优选为，在基本排列图案中，在沿第一方向延伸的各像素行上以及沿第二方向延伸的各像素行上配置有对应于至少一个像素的第三滤光片以及对应于至少一个像素的第四滤光片。

根据本形态，能够将第三滤光片以及第四滤光片分别高效地分散配置在第一方向以及第二方向上，能够提高关于与第三滤光片以及第四滤光片对应的颜色的颜色再现精度。

优选为，在基本排列图案中，满足下述关系：配置有第一滤光片的像素数≥配置有第二滤光片的像素数≥配置有第三滤光片的像素数，以及配置有第一滤光片的像素数≥配置有第二滤光片的像素数≥配置有第四滤光片的像素数。

根据本形态，能够将对应于透明色的第一滤光片配置得最多，另外，能够将第二滤光片配置得比第三滤光片以及第四滤光片多。

优选为，在滤色器的排列中，配置有第一滤光片的像素与配置有第二滤光片的像素相邻地配置。

根据本形态，能够将第一滤光片与第二滤光片相邻地配置，在进行对于对应于透明色的第一滤光片的像素位置的图像数据插值处理等时，能够有效地活用经由第二滤光片获得的图像数据。

优选为，基本排列图案由滤色器沿着第一方向以及第二方向以对应于M×N(M为6以上的整数且N为6以上的整数)像素的排列图案进行排列而成，基本排列图案包含各两个第一子排列以及第二子排列，第一子排列以及第二子排列是将滤色器以对应于(M/2)×(N/2)像素的排列图案进行排列而成的两种子排列，并且第一子排列以及第二子排列中，第一滤光片、第二滤光片、第三滤光片以及第四滤光片分别配置至少一个像素。

优选为，基本排列图案由滤色器沿着第一方向以及第二方向以对应于M×N(M为6以上的整数且N为6以上的整数)像素的排列图案进行排列而成，基本排列图案包含各一个第一子排列、第二子排列、第三子排列以及第四子排列，第一子排列、第二子排列、第三子排列以及第四子排列是将滤色器以对应于(M/2)×(N/2)像素的排列图案进行排列而成的四种子排列，并且第一子排列、第二子排列、第三子排列以及第四子排列中，第一滤光片、第二滤光片、第三滤光片以及第四滤光片分别配置至少一个像素。

优选为，构成基本排列图案的子排列包含：具有各子排列中的第三滤光片的位置与第四滤光片的位置颠倒的位置关系的子排列对。

根据本形态，使第三滤光片以及第四滤光片具有规律性，能够对两者进行分散配置，并且即使基本排列图案的尺寸变大也能够减轻去马赛克算法处理的复杂化。

优选为，第一滤光片在第一可见光波长区域、第二可见光波长区域以及第三可见光波长区域中具有50％以上的透过率。

优选为，第一可见光波长区域、第二可见光波长区域以及第三可见光波长区域对应于三原色，滤色器还包含第五滤光片，第五滤光片具有与不同于三原色的颜色对应的可见光波长区域比其他可见光波长区域高的透过率。

优选为，第一可见光波长区域对应于绿色，第二可见光波长区域对应于红色，第三可见光波长区域对应于蓝色。

用于达到本发明的目的的摄像装置具有：摄影光学系统；彩色摄像元件，经由摄影光学系统使被摄体像成像；以及图像数据生成部，生成表示成像后的被摄体像的图像数据，彩色摄像元件是上述形态中的任一形态的彩色摄像元件。

发明效果

根据本发明的彩色摄像元件以及摄像装置，由于对应于透明色的第一滤光片在滤色器的排列的第一方向至第四方向的各方向的像素行内配置一个像素以上，所以能够高精度地取得高频区域的亮度信息，能够减少伪色(彩色莫尔条纹)的产生，能够获得分辨率优良的图像数据。另外，由于将对应于透明色的第一滤光片在第一方向至第四方向的各方向的像素行内配置一个像素以上，所以能够实现光灵敏度优良的滤色器。

另外，滤色器排列由于基本排列图案在第一方向以及第二方向上重复配置，所以在进行后段的去马赛克算法处理时，能够按照重复图案进行处理，与以往的随机排列相比能够简化后段的处理。

附图说明

图1是表示数码相机的电结构的框图。

图2是彩色摄像元件的摄像面的主视图。

图3是表示第1实施方式的滤色器排列的图，图3(a)表示1个基本排列图案，图3(b)表示将图3(a)的基本排列图案在水平方向以及垂直方向上各配置3个共计9个的状态。

图4是表示第2实施方式的滤色器排列的图，图4(a)表示1个基本排列图案，图4(b)表示将图4(a)的基本排列图案在水平方向以及垂直方向上各配置3个共计9个的状态。

图5是表示第3实施方式的滤色器的基本排列图案的图，图5(a)表示1个基本排列图案，图5(b)表示将图5(a)的基本排列图案在水平方向以及垂直方向上各配置3个共计9个的状态。

图6是表示第4实施方式的滤色器的基本排列图案的图，图6(a)表示1个基本排列图案，图6(b)表示将图6(a)的基本排列图案在水平方向以及垂直方向上各配置3个共计9个的状态。

图7是表示第5实施方式的滤色器的基本排列图案的图。

图8是表示第6实施方式的滤色器的基本排列图案的图。

图9是表示第7实施方式的滤色器的基本排列图案的图。

图10是表示第8实施方式的滤色器的基本排列图案的图，图10(a)表示1个基本排列图案，图10(b)表示将图10(a)的基本排列图案在水平方向以及垂直方向上各配置2个共计4个的状态。

图11是表示第9实施方式的滤色器的基本排列图案的图，图11(a)表示1个基本排列图案，图11(b)表示将图11(a)的基本排列图案在水平方向以及垂直方向上各配置2个共计4个的状态。

图12是表示配置有R滤光片(红色滤光片)、G1滤光片(第一绿色滤光片)、G2滤光片(第二绿色滤光片)以及B滤光片(蓝色滤光片)的受光元件的分光灵敏度特性的坐标图。

图13是表示配置有R滤光片、G滤光片、B滤光片以及W滤光片(透明滤光片)的受光元件的分光灵敏度特性的坐标图。

图14是表示配置有R滤光片、G滤光片、B滤光片以及E滤光片(翠绿色滤光片)的受光元件的分光灵敏度特性的坐标图。

图15是表示蜂窝配置的滤色器排列的一例的主视图。

图16是用于对具有以往的拜耳排列的滤色器的彩色摄像元件的课题进行说明的图。

图17是用于对具有以往的拜耳排列的滤色器的彩色摄像元件的课题进行说明的其他图。

具体实施方式

[数码相机的整体结构]

图1是具有本发明的彩色摄像元件的数码相机9的框图。数码相机9大致具有：摄影光学系统10、彩色摄像元件12、摄影处理部14、图像处理部16、驱动部18以及控制部20等。

摄影光学系统10将被摄体像成像在彩色摄像元件12的摄像面上。彩色摄像元件12是具有多个像素以及设置在各像素的受光面的上方的滤色器的、所谓的单板式彩色摄像元件，上述多个像素由在该摄像面上排列在图中水平方向以及垂直方向上(二维排列)的光电转换元件构成。在此，“～上”、“上方”是指被摄体光向彩色摄像元件12的摄像面入射的一侧的方向。

成像在彩色摄像元件12上的被摄体像通过各像素的光电转换元件而转换成对应于入射光量的信号电荷。蓄积于各光电转换元件的信号电荷基于驱动脉冲而作为对应于信号电荷的电压信号(图像信号)从彩色摄像元件12被依次读出，上述驱动脉冲是按照控制部20的指令而从驱动部18发出的。从彩色摄像元件12读出的图像信号是表示对应于彩色摄像元件12的滤色器排列的颜色的马赛克图像的信号。另外，彩色摄像元件12也可以是CCD(ChargeCoupledDevice)型摄像元件、CMOS(ComplementaryMetalOxideSemiconductor)型摄像元件等其他种类的摄像元件。

从彩色摄像元件12读出的图像信号被输入到摄影处理部14。摄影处理部14具有：用于去除图像信号所包含的复位噪声的相关双采样电路(CDS)；用于对图像信号进行放大，并控制成一定电平的大小的AGC电路；以及A/D转换器。该摄影处理部14对输入的图像信号进行相关双采样处理并放大后，将转换成数字图像信号的RAW数据输出至图像处理部16。另外，在彩色摄像元件12为MOS型摄像元件的情况下，A/D转换器大多内置于摄像元件内，另外也存在不需要上述相关双采样的情况。

图像处理部16具有：白平衡校正电路、伽马校正电路、去马赛克算法处理电路(根据与单板式彩色摄像元件12的滤色器排列相伴的RGB的马赛克图像对每个像素算出(以去马赛克算法的方式转换)RGB的全部颜色信息的处理电路)、亮度/色差信号生成电路、轮廓校正电路、颜色校正电路等。图像处理部16按照来自控制部20的指令，对从摄影处理部14输入的马赛克图像的RAW数据实施所需的信号处理，从而生成对应每个像素都具有RGB的全部颜色信息的RGB像素信号，并据此生成由亮度数据(Y数据)以及色差数据(Cr、Cb数据)构成的图像数据(YUV数据)。

在图像处理部16生成的图像数据通过压缩/扩展处理电路，对静态图像实施符合JPEG标准的压缩处理，对动态图像实施符合MPEG2标准的压缩处理，然后，记录到未图示的记录介质(例如存储卡)中，另外，输出到液晶显示器等显示单元(未图示)而进行显示。另外，在本实施方式中，记录介质不限定于能够装卸于数码相机9，也可以是内置式的光磁记录介质，显示单元也不限定于设置在数码相机9上，也可以是与数码相机9连接的外部显示器。

[彩色摄像元件]

如图2所示，在彩色摄像元件12的摄像面上设有多个像素21，上述多个像素21由二维排列在水平方向以及垂直方向上的光电转换元件PD构成。在此，水平方向相当于本发明的第一方向以及第二方向中的一方向，垂直方向相当于本发明的第一方向以及第二方向中的另一方向。

在彩色摄像元件12的摄像面上设有滤色器排列22，上述滤色器排列22由配置在各像素21上的滤色器构成(参照图3(a))。

本例的滤色器包含：对应于透明色的W滤光片(第一滤光片)；G滤光片(第二滤光片)，具有可见光波长区域中的绿色的可见光波长区域(第一可见光波长区域)比其他可见光波长区域高的透过率；R滤光片(第三滤光片)，具有可见光波长区域中的与绿色的可见光波长区域不同的红色的可见光波长区域(第二可见光波长区域)比其他可见光波长区域高的透过率；以及B滤光片(第四滤光片)，具有可见光波长区域中的与绿色的可见光波长区域以及红色的可见光波长区域不同的蓝色的可见光波长区域(第三可见光波长区域)比其他可见光波长区域高的透过率。

即，滤色器排列22由红色(R)、绿色(G)、蓝色(b)的三原色的滤色器(以下，称为R滤光片、G滤光片、B滤光片)23R、23G、23B以及透明滤光片(W滤光片)23W构成，在各像素21上配置有RGBW滤光片23R、23G、23B、23W中的任一个滤光片。以下，将配置有R滤光片23R的像素称为“R像素”，将配置有G滤光片23G的像素称为“G像素”，将配置有B滤光片23B的像素称为“B像素”，将配置有透明滤光片23W的像素称为“W像素”。

各滤光片与透过可见光波长区域的关系在后文中记述(参照图12)。

[第1实施方式]

本实施方式的滤色器排列22具有下述特征。

〔特征(1)〕

如图3(a)以及图3(b)所示，滤色器排列22包含成为在水平方向以及垂直方向上对应于4×4像素(M×N像素)的正方排列图案的基本排列图案P1，该基本排列图案P1在水平方向以及垂直方向上重复配置。该基本排列图案P1包含R滤光片23R、G滤光片23G、B滤光片23B、透明滤光片23W的各颜色的滤光片。因此，在滤色器排列22中，R滤光片23R、G滤光片23G、B滤光片23B、透明滤光片23W具有周期性地排列。

因此，在对从彩色摄像元件12读出的R、G、B信号进行去马赛克算法处理等时，能够按照重复图案进行处理。其结果为，与以往的随机排列相比能够简化后段的处理。另外，在以基本排列图案P1为单位进行间拔处理而缩小图像的情况下，能够使间拔处理后的滤色器排列与间拔处理前的滤色器排列相同，能够使用共通的处理电路。

〔特征(2)〕

在基本排列图案P1中，沿水平方向平行地延伸的4种像素行(第一滤光片水平列25a、第二滤光片水平列25b、第三滤光片水平列25c、第四滤光片水平列25d)在垂直方向上依次排列(参照图3(a))。第一滤光片水平列25a是“在水平方向上并列设置有透明滤光片23W、R滤光片23R、透明滤光片23W以及G滤光片23G的滤光片列(像素行)”，第二滤光片水平列25b是“在水平方向上并列设置有透明滤光片23W、G滤光片23G、透明滤光片23W以及R滤光片23R的滤光片列”，第三滤光片水平列25c是“在水平方向上并列设置有B滤光片23B、透明滤光片23W、G滤光片23G以及透明滤光片23W的滤光片列”，第四滤光片水平列25d是“在水平方向上并列设置有G滤光片23G、透明滤光片23W、B滤光片23B以及透明滤光片23W的滤光片列”。根据该滤光片排列，在本实施方式的基本排列图案P1中，形成沿垂直方向平行地延伸的4种像素行(第一滤光片垂直列27a、第二滤光片垂直列27b、第三滤光片垂直列27c、第四滤光片垂直列27d)。

在该基本排列图案P1中，透明滤光片23W在全部的滤光片水平列以及滤光片垂直列上各存在两个像素，形成有四组在垂直方向上相邻的两个像素的透明滤光片23W。在第一滤光片垂直列27a以及第三滤光片垂直列27c上的透明滤光片23W的相邻组与在第二滤光片垂直列27b以及第四滤光片垂直列27d上的透明滤光片23W的相邻组在垂直方向上呈之字状地互相错开配置。

另外，G滤光片23G分散地配置在水平方向以及垂直方向上，在全部的滤光片水平列以及滤光片垂直列上各存在一个像素。

另外，R滤光片23R以及B滤光片23B也分散地配置在水平方向以及垂直方向上，在全部的滤光片水平列以及滤光片垂直列上，R滤光片23R以及B滤光片23B中的任一个滤光片存在一个像素。

因此，基本排列图案P1中的各滤光片水平列以及各滤光片垂直列由两个像素的透明滤光片23W、一个像素的G滤光片23G以及一个像素的R滤光片23R或者B滤光片23B构成。

在并列设置多个该基本排列图案P1而构成的滤色器排列22中，在其水平方向(H)、垂直方向(V)以及倾斜方向(NE、NW)的各像素行(滤光片行)内配置有透明滤光片23W。

在此，NE表示斜右上(左下)方向，相当于本发明的第三方向以及第四方向中的一方向。另外，NW表示斜右下(左上)方向，相当于本发明的第三方向以及第四方向中的另一方向。由于RGBW滤光片23R、23G、23B、23W为正方形形状，所以NE方向以及NW方向是相对于水平方向、垂直方向分别成45°的方向。另外，该角度能够根据RGBW滤光片23R、23G、23B、23W的水平方向、垂直方向的各边的长度的增减而增减。在采用例如正方形形状以外的矩形形状的滤色器的情况下，其对角线方向是倾斜方向(NE、NW方向)。另外，即使滤色器为正方形形状以外的矩形形状，在将该滤色器或者像素配置成正方格子状的情况下，NE方向以及NW方向也是相对于水平方向、垂直方向分别成45°的方向。

如此，在滤色器排列22中，透明滤光片23W配置在滤色器排列22的水平方向(H)、垂直方向(V)以及倾斜方向(NE、NW)的各像素行内，由此能够在输入像中不受高频的方向影响地对高频区域的亮度信息进行采样。即，能够对高频的亮度信息进行采样，所以也可以不需要光学低通滤光片，另外能够通过相对较多地存在的透明滤光片像素(W像素)提高灵敏度。

因此，能够减少伪色(彩色莫尔条纹)的产生，获得分辨率优良的图像数据，并能够省略用于减少(抑制)伪色的产生的光学低通滤光片。另外，在适用了光学低通滤光片的情况下，也能够适用用于防止伪色的产生的将高频成分截止的作用较弱的光学低通滤光片，能够不有损分辨率。

〔特征(3)〕

另外，在本实施方式的滤色器排列22的基本排列图案P1中，在沿水平方向延伸的各像素行(滤光片水平列)上以及沿垂直方向延伸的各像素行(滤光片垂直列)上，配置有对应于一个像素量的G滤光片23G(第二滤光片)。

G色的用于获得亮度(Y)信号的贡献率比R色、B色高。即，R色以及B色的贡献率比G色的贡献率低，G色是三原色中对亮度信号贡献最多的颜色。由于这种G滤光片23G配置在滤色器排列22的水平方向(H)以及垂直方向(V)的各像素行内，所以能够提高在水平方向以及垂直方向上的高频区域中的去马赛克算法处理的颜色再现精度。另外，上述图像处理部16能够按照作为一例的下述式(1)，根据对应每个像素都具有全部RGB的颜色信息的RGBW像素信号生成Y信号。

Y＝0.5W+0.5(0.3R+0.59G+0.11B)式(1)

如此，G色(对应于第一可见光波长区域的颜色)与R色以及B色(对应于第二可见光波长区域的颜色以及对应于第三可见光波长区域的颜色)相比用于获得亮度信号的贡献率高。

如此，通过将由于人眼的灵敏度特性而对颜色再现性影响较大的G像素配置在沿水平方向以及垂直方向延伸的各像素行上，能够提高颜色再现性。

〔特征(4)〕

基本排列图案P1内的对应于RGBW滤光片23R、23G、23B、23W的R像素、G像素、B像素、W像素的像素数分别为2像素、4像素、2像素、8像素，RGBW像素的各像素数的比率为1：2：1：4(W像素数≥G像素数≥R像素数；W像素数≥G像素数≥B像素数)。因此，本实施方式的滤色器排列22包含R滤光片23R以及B滤光片23B的2倍的G滤光片23G，另外包含G滤光片23G的2倍(R滤光片23R以及B滤光片23B的4倍)的透明滤光片23W。RGBW像素中的为了获得亮度信号而贡献相对较大的像素是W像素以及G像素。因此，在滤色器排列22中，这些W像素以及G像素的像素数的比率占整体的12/16(3/4)，因此能够有效地抑制去马赛克算法处理时的混淆，并且高频再现性也良好。

〔特征(5)〕

在图3(b)所示的基本排列图案P1中，在NW方向以及NE方向上以1：1：1：1的比例包含：“排列有透明滤光片23W以及G滤光片23G的像素行”、“排列有透明滤光片23W、G滤光片23G以及R滤光片23R的像素行”、“排列有透明滤光片23W、R滤光片23R以及B滤光片23B的像素行”、以及“排列有透明滤光片23W、G滤光片23G以及B滤光片23B的像素行”。

即，在沿NW方向以及NE方向延伸的像素行(斜像素行)并且彼此相邻的4个像素行中，透明滤光片23W包含于全部的斜像素行，G滤光片23G包含于3/4的斜像素行，R滤光片23R以及B滤光片23B包含于2/4的斜像素行。尤其是，在与包含R滤光片23R以及B滤光片23B的各斜像素行的一侧相邻的位置配置有包含同色的R滤光片23R以及B滤光片23B的另一斜像素行，。在此，像素行在倾斜方向上相邻是指，在使用1边的长度为1的正方形的滤光片的情况下，像素行与像素行之间为像素间隔。另外，一般而言，像素间隔是指从基准像素的中心点到相邻像素的中心点的像素间隔(间距)。

在将具有这种配置特性的RGBW滤光片23R、23G、23B、23W配置在滤色器排列22内的情况下，由于在沿倾斜方向(NE、NW)延伸的接近像素行上分别配置有RGB滤光片23R、23G、23B，所以能够有效地抑制由于在倾斜方向(NE、NW)上具有高频成分的输入像而产生的彩色莫尔条纹(伪色)。尤其是，在本例中，由于透明滤光片23W包含于全部的斜像素行，所以能够获得更清晰的图像数据。

〔特征(6)〕

根据本实施方式的滤色器排列22，R滤光片(R像素)以及B滤光片(B像素)分别与G滤光片(G像素)相邻地配置。即，在与各R像素以及B像素在上下左右(垂直方向/水平方向)或者倾斜方向中的任一方向上相邻的像素位置(在本实施方式中，为在垂直方向以及倾斜方向上相邻的位置)配置有G像素。由此，R像素以及B像素在滤色器排列22内(基本排列图案P1内)均等地配置，能够提高去马赛克算法处理的精度，能够使颜色再现性良好。

即，由于当在去马赛克算法处理的对象像素位置的周边不存在插值颜色的情况下，颜色再现性(去马赛克算法处理精度)会变差，所以在滤色器排列22中，R像素、G像素以及B像素优选分别均等地分散配置。因此，通过将R像素以及B像素与配置成在水平方向以及垂直方向的各像素行上存在一个像素以上的G像素相邻配置，能够高效地以分散状态配置R像素以及B像素，能够提高去马赛克算法处理的精度。

〔特征(7)〕

另外，在本实施方式的滤色器排列22中，在包围除G像素以外的各像素(W像素、R像素以及B像素)的周边相邻八个像素中的两个像素以上配置有G滤光片(G像素)。由此，对颜色再现性影响较大的G像素以均等地分散的状态配置，通过在除G像素以外的插值对象像素(W像素、R像素以及B像素)的周边相邻八个像素中存在两个像素以上的G像素，能够提高去马赛克算法处理(插值处理)中的颜色再现的精度。

另外，在本实施方式的滤色器排列22中，在包围各G像素的周边相邻八个像素中的一个像素以上(在本实施方式中，为倾斜位置的一个像素)配置有G像素。由此，关于G像素，由于在由G像素与其周边相邻八个像素构成的九个像素内配置有两个像素的G像素，因此能够进一步提高去马赛克算法处理中的颜色再现的精度。

〔特征(8)〕

另外，在本实施方式的滤色器排列22中，由于W像素与“对亮度的贡献率较大的G像素”相邻地配置，所以能够在W像素的颜色插值处理(去马赛克算法处理)中提高在W像素位置的颜色再现的精度。

另外，能够构成图3(b)所示的滤色器排列22的基本排列图案除了图3(a)所示的基本排列图案P1以外还存在有多个。即，将对应于从图3(a)所示的基本排列图案向水平方向以及/或者垂直方向进行移位所得的4×4像素的排列图案设为基本排列图案，也能够构成具有与图3(b)所示的滤色器排列22相同的排列的滤色器。

如上所述，由于本实施方式的滤色器排列22具有上述特征，所以能够简化后段的去马赛克算法处理、提高高频区域的去马赛克算法处理的颜色再现精度、抑制去马赛克算法处理时的混淆以及提高高频再现性、实现高分辨率化和高灵敏度化。

[第2实施方式]

图4是表示第2实施方式的滤色器的基本排列图案的图，图4(a)表示1个基本排列图案P2，图4(b)表示将基本排列图案P2在水平方向以及垂直方向上各配置3个共计9个的状态。

在本实施方式中，对与上述第1实施方式相同或者类似的内容省略其说明。

本实施方式的滤色器的排列为对图1所示的第1实施方式的滤色器的R滤光片23R与B滤光片23B进行置换而成的排列。即，第1实施方式的滤色器排列中的R滤光片23R的位置与第2实施方式的滤色器排列中的B滤光片23B的位置相对应，第1实施方式的滤色器排列中的B滤光片23B的位置与第2实施方式的滤色器排列中的R滤光片23R的位置相对应。

本实施方式的滤色器排列22具有下述特征。

〔特征(1)〕

本实施方式的滤色器排列22也包含成为在水平方向以及垂直方向上对应于4×4像素(M×N像素)的正方排列图案的基本排列图案P2，该基本排列图案P2在水平方向以及垂直方向上重复配置。因此，在滤色器排列22中，R滤光片23R、G滤光片23G、B滤光片23B、透明滤光片23W具有周期性地排列。因此，在对R、G、B信号进行去马赛克算法处理等时，能够按照重复图案进行处理，另外，在以基本排列图案P2为单位进行间拔处理而缩小图像的情况下，能够在间拔处理前后使用共通的处理电路。

〔特征(2)〕

在基本排列图案P2中，沿水平方向平行地延伸的4种滤光片水平列也在垂直方向上依次排列(参照图4(a))。第一滤光片水平列25a是“在水平方向上并列设置有透明滤光片23W、B滤光片23B、透明滤光片23W以及G滤光片23G的滤光片列”，第二滤光片水平列25b是“在水平方向上并列设置有透明滤光片23W、G滤光片23G、透明滤光片23W以及B滤光片23B的滤光片列”，第三滤光片水平列25c是“在水平方向上并列设置有R滤光片23R、透明滤光片23W、G滤光片23G以及透明滤光片23W的滤光片列”，第四滤光片水平列25d是“在水平方向上并列设置有G滤光片23G、透明滤光片23W、R滤光片23R以及透明滤光片23W的滤光片列”。因此，在本例的基本排列图案P2中，形成有沿垂直方向平行地延伸的4种滤光片垂直列。

在该基本排列图案P2中，透明滤光片23W也在全部的滤光片水平列以及滤光片垂直列上各存在两个像素。另外，G滤光片23G在全部的滤光片水平列以及滤光片垂直列上各存在一个像素。另外，R滤光片23R以及B滤光片23B中的任一个滤光片在全部的滤光片水平列以及滤光片垂直列上存在一个像素。因此，基本排列图案P2的各滤光片水平列以及各滤光片垂直列由两个像素的透明滤光片23W、一个像素的G滤光片23G以及一个像素的R滤光片23R或者B滤光片23B构成。

在并列设置多个该基本排列图案P2而构成的滤色器排列22中，在其水平方向(H)、垂直方向(V)以及倾斜方向(NE、NW)的各像素行(滤光片行)内配置有透明滤光片23W。由此，能够在输入像中不受高频的方向影响地对高频区域的亮度信息进行采样，能够减少伪色(彩色莫尔条纹)的产生，获得分辨率优良的图像数据。

〔特征(3)〕

另外，在本实施方式的基本排列图案P2中，由于也在各滤光片水平列上以及各滤光片垂直列上配置有对应于一个像素量的G滤光片23G(第二滤光片)，所以能够提高关于水平方向以及垂直方向的高频区域的去马赛克算法处理的颜色再现精度。

〔特征(4)〕

基本排列图案P2内的对应于RGBW滤光片23R、23G、23B、23W的R像素、G像素、B像素、W像素的像素数分别为2像素、4像素、2像素、8像素，RGBW像素的各像素数的比率为1：2：1：4。如此，在本实施方式的滤色器排列22中，W像素以及G像素的像素数的比率也占整体的12/16(3/4)，因此能够抑制去马赛克算法处理时的混淆，并且高频再现性也良好。

〔特征(5)〕

在本实施方式的滤色器排列22中，沿NW方向以及NE方向延伸的像素行(斜像素行)并且彼此相邻的4个像素行中，透明滤光片23W包含于全部的斜像素行，G滤光片23G包含于3/4的斜像素行，R滤光片23R以及B滤光片23B包含于2/4的斜像素行。尤其是，在与包含R滤光片23R以及B滤光片23B的各斜像素行的一侧相邻的位置配置有包含同色的R滤光片23R以及B滤光片23B的另一斜像素行。因此，由于在沿倾斜方向(NE、NW)延伸的接近像素行上分别配置有RGB滤光片23R、23G、23B，所以能够有效地抑制由于在倾斜方向(NE、NW)上具有高频成分的输入像而产生的彩色莫尔条纹(伪色)。尤其是，在本例中，由于透明滤光片23W包含于全部的斜像素行，所以能够获得更清晰的图像数据。

〔特征(6)〕

在本实施方式的滤色器排列22中，也在与各R滤光片(R像素)以及B滤光片(B像素)在上下左右(垂直方向/水平方向)或者倾斜方向中的任一方向上相邻的像素位置(在本实施方式中，为在垂直方向以及倾斜方向上相邻的位置)配置有G像素。由此，R像素以及B像素在滤色器排列22内(基本排列图案P2内)均等地配置，能够提高去马赛克算法处理的精度，能够使颜色再现性良好。

〔特征(7)〕

另外，在本实施方式的滤色器排列22中，在包围除G像素以外的各像素(W像素、R像素以及B像素)的周边相邻八个像素中的两个像素以上配置有G滤光片(G像素)，G像素以均等地分散的状态配置。在包围各G像素的周边相邻八个像素中的一个像素以上(在本实施方式中，为倾斜位置的一个像素)配置有G像素。由此，能够进一步提高去马赛克算法处理中的颜色再现的精度。

〔特征(8)〕

另外，在本实施方式的滤色器排列22中，由于W像素与“对亮度的贡献率较大的G像素”相邻地配置，所以能够在W像素的颜色插值处理(去马赛克算法处理)中提高W像素位置的颜色再现的精度。

另外，能够构成图4(b)所示的滤色器排列22的基本排列图案除了图4(a)所示的基本排列图案P2以外还存在有多个。即，也可以将对应于从图4(a)所示的基本排列图案向水平方向以及/或者垂直方向进行移位所得的4×4像素的排列图案设为基本排列图案。

如上所述，由于本实施方式的滤色器排列22具有上述特征，所以能够简化后段的去马赛克算法处理、提高高频区域的去马赛克算法处理的颜色再现精度、抑制去马赛克算法处理时的混淆以及提高高频再现性、实现高分辨率化和高灵敏度化。

[第3实施方式]

图5是表示第3实施方式的滤色器的基本排列图案的图，图5(a)表示1个基本排列图案P3，图5(b)表示将基本排列图案P2在水平方向以及垂直方向上各配置3个共计9个的状态。

在本实施方式中，对与上述第1实施方式相同或者类似内容省略其说明。

在本实施方式的基本排列图案P3中，沿水平方向平行地延伸的4种像素行(第一滤光片水平列25a、第二滤光片水平列25b、第三滤光片水平列25c、第四滤光片水平列25d)在垂直方向上依次排列(参照图5(a))。第一滤光片水平列25a是“在水平方向上并列设置有透明滤光片23W、B滤光片23B、透明滤光片23W以及G滤光片23G的滤光片列”，第二滤光片水平列25b是“在水平方向上并列设置有透明滤光片23W、G滤光片23G、透明滤光片23W以及R滤光片23R的滤光片列”，第三滤光片水平列25c是“在水平方向上并列设置有R滤光片23R、透明滤光片23W、G滤光片23G以及透明滤光片23W的滤光片列”，第四滤光片水平列25d是“在水平方向上并列设置有G滤光片23G、透明滤光片23W、B滤光片23B以及透明滤光片23W的滤光片列”。通过该滤光片排列，在本实施方式的基本排列图案P3中，形成沿垂直方向平行地延伸的4种像素行(第一滤光片垂直列27a、第二滤光片垂直列27b、第三滤光片垂直列27c、第四滤光片垂直列27d)。

本实施方式的滤色器排列22具有下述特征。

〔特征(1)〕

本实施方式的滤色器排列22也包含成为在水平方向以及垂直方向上对应于4×4像素(M×N像素)的正方排列图案的基本排列图案P3，该基本排列图案P3在水平方向以及垂直方向上重复配置。因此，在滤色器排列22中，R滤光片23R、G滤光片23G、B滤光片23B、透明滤光片23W具有周期性地排列。因此，在对R、G、B信号进行去马赛克算法处理等时，能够按照重复图案进行处理，另外，在以基本排列图案P3为单位进行间拔处理而缩小图像的情况下，能够在间拔处理前后使用共通的处理电路。

〔特征(2)〕

在本实施方式的基本排列图案P3中，透明滤光片23W在全部的滤光片水平列以及滤光片垂直列上各存在两个像素。另外，G滤光片23G在全部的滤光片水平列以及滤光片垂直列上各存在一个像素。另外，R滤光片23R以及B滤光片23B中的任一个滤光片在全部的滤光片水平列以及滤光片垂直列上存在一个像素。因此，基本排列图案P3的各滤光片水平列以及各滤光片垂直列由两个像素的透明滤光片23W、一个像素的G滤光片23G以及一个像素的R滤光片23R或者B滤光片23B构成。

在并列设置多个该基本排列图案P3而构成的滤色器排列22中，在其水平方向(H)、垂直方向(V)以及倾斜方向(NE、NW)的各像素行(滤光片行)内配置有透明滤光片23W。由此，能够在输入像中不受高频的方向影响地对高频区域的亮度信息进行采样，能够减少伪色(彩色莫尔条纹)的产生，获得分辨率优良的图像数据。

〔特征(3)〕

另外，在本实施方式的基本排列图案P3中，由于也在各滤光片水平列以及各滤光片垂直列上配置有对应于一个像素量的G滤光片23G(第二滤光片)，所以能够提高关于水平方向以及垂直方向的高频区域的去马赛克算法处理的颜色再现精度。

〔特征(4)〕

基本排列图案P3内的对应于RGBW滤光片23R、23G、23B、23W的R像素、G像素、B像素、W像素的像素数分别为2像素、4像素、2像素、8像素，RGBW像素的各像素数的比率为1：2：1：4。如此，在本实施方式的滤色器排列22中，W像素以及G像素的像素数的比率也占整体的12/16(3/4)，因此能够抑制去马赛克算法处理时的混淆，并且高频再现性也良好。

〔特征(5)〕

在本实施方式的滤色器排列22中，沿NW方向以及NE方向延伸的像素行(斜像素行)并且彼此相邻的4个像素行中，透明滤光片23W包含于全部的斜像素行，G滤光片23G包含于3/4的斜像素行，R滤光片23R以及B滤光片23B包含于2/4的斜像素行或者1/4的斜像素行。因此，由于在沿倾斜方向(NE、NW)延伸的接近像素行上分别配置有RGB滤光片23R、23G、23B，所以能够有效地抑制由于在倾斜方向(NE、NW)上具有高频成分的输入像而产生的彩色莫尔条纹(伪色)。尤其是，在本例中，由于透明滤光片23W包含于全部的斜像素行，所以能够获得更清晰的图像数据。

〔特征(6)〕

在本实施方式的滤色器排列22中，也在与各R滤光片(R像素)以及B滤光片(B像素)在上下左右(垂直方向/水平方向)或者倾斜方向中的任一方向上相邻的像素位置(在本实施方式中，为在垂直方向以及倾斜方向上相邻的位置)配置有G像素。由此，R像素以及B像素在滤色器排列22内(基本排列图案P3内)均等地配置，能够提高去马赛克算法处理的精度，能够使颜色再现性良好。

〔特征(7)〕

另外，在本实施方式的滤色器排列22中，在包围除G像素以外的各像素(W像素、R像素以及B像素)的周边相邻八个像素中的两个像素以上配置有G滤光片(G像素)，G像素以均等地分散的状态配置。另外，在包围各G像素的周边相邻八个像素中的一个像素以上(在本实施方式中，为倾斜位置的一个像素)配置有G像素。由此，能够进一步提高去马赛克算法处理中的颜色再现的精度。

〔特征(8)〕

另外，在本实施方式的滤色器排列22中，由于W像素与“对亮度的贡献率较大的G像素”相邻地配置，所以能够在W像素的颜色插值处理(去马赛克算法处理)中提高W像素位置的颜色再现的精度。

另外，能够构成图5(b)所示的滤色器排列22的基本排列图案除了图5(a)所示的基本排列图案P3以外还存在有多个。即，也可以将对应于从图5(a)所示的基本排列图案向水平方向以及/或者垂直方向进行移位所得的4×4像素的排列图案设为基本排列图案。

如上所述，由于本实施方式的滤色器排列22具有上述特征，所以能够简化后段的去马赛克算法处理、提高在高频区域的去马赛克算法处理的颜色再现精度、抑制去马赛克算法处理时的混淆以及提高高频再现性、实现高分辨率化和高灵敏度化。

[第4实施方式]

图6是表示第4实施方式的滤色器的基本排列图案的图，图6(a)表示1个基本排列图案P4，图6(b)表示将基本排列图案P2在水平方向以及垂直方向上各配置3个共计9个的状态。

在本实施方式中，对与上述实施方式相同或者类似内容省略其说明。

本实施方式的滤色器的排列成为对图5所示的第3实施方式的滤色器的R滤光片23R与B滤光片23B进行置换而成的排列。因此，第3实施方式的滤色器排列中的R滤光片23R的位置与第4实施方式的滤色器排列中的B滤光片23B的位置相对应，第3实施方式的滤色器排列中的B滤光片23B的位置与第4实施方式的滤色器排列中的R滤光片23R的位置相对应。

即，在本实施方式的基本排列图案P4中，沿水平方向平行地延伸的4种像素行(第一滤光片水平列25a、第二滤光片水平列25b、第三滤光片水平列25c、第四滤光片水平列25d)在垂直方向上依次排列(参照图6(a))。第一滤光片水平列25a是“在水平方向上并列设置有透明滤光片23W、R滤光片23R、透明滤光片23W以及G滤光片23G的滤光片列”，第二滤光片水平列25b是“在水平方向上并列设置有透明滤光片23W、G滤光片23G、透明滤光片23W以及B滤光片23B的滤光片列”，第三滤光片水平列25c是“在水平方向上并列设置有B滤光片23B、透明滤光片23W、G滤光片23G以及透明滤光片23W的滤光片列”，第四滤光片水平列25d是“在水平方向上并列设置有G滤光片23G、透明滤光片23W、R滤光片23R以及透明滤光片23W的滤光片列”。通过该滤光片排列，在本实施方式的基本排列图案P4中，形成有沿垂直方向平行地延伸的4种像素行(第一滤光片垂直列27a、第二滤光片垂直列27b、第三滤光片垂直列27c、第四滤光片垂直列27d)。

本实施方式的滤色器排列22具有下述特征。

〔特征(1)〕

本实施方式的滤色器排列22也包含成为在水平方向以及垂直方向上对应于4×4像素(M×N像素)的正方排列图案的基本排列图案P4，该基本排列图案P4在水平方向以及垂直方向上重复配置。因此，在滤色器排列22中，R滤光片23R、G滤光片23G、B滤光片23B、透明滤光片23W具有周期性地排列。因此，在对R、G、B信号进行去马赛克算法处理等时，能够按照重复图案进行处理，另外，在以基本排列图案P4为单位进行间拔处理而缩小图像的情况下，能够在间拔处理前后使用共通的处理电路。

〔特征(2)〕

在本实施方式的基本排列图案P4中，透明滤光片23W在全部的滤光片水平列以及滤光片垂直列上各存在两个像素。另外，G滤光片23G在全部的滤光片水平列以及滤光片垂直列上各存在一个像素。另外，R滤光片23R以及B滤光片23B中的任一个滤光片在全部的滤光片水平列以及滤光片垂直列上存在一个像素。因此，基本排列图案P4的各滤光片水平列以及各滤光片垂直列由两个像素的透明滤光片23W、一个像素的G滤光片23G以及一个像素的R滤光片23R或者B滤光片23B构成。

在并列设置多个该基本排列图案P4而构成的滤色器排列22中，在其水平方向(H)、垂直方向(V)以及倾斜方向(NE、NW)的各像素行(滤光片行)内配置有透明滤光片23W。由此，能够在输入像中不受高频的方向影响地对高频区域的亮度信息进行采样，能够减少伪色(彩色莫尔条纹)的产生，获得分辨率优良的图像数据。

〔特征(3)〕

另外，在本实施方式的基本排列图案P4中，由于也在各滤光片水平列上以及各滤光片垂直列上配置有对应于一个像素量的G滤光片23G(第二滤光片)，所以能够提高关于水平方向以及垂直方向的高频区域的去马赛克算法处理的颜色再现精度。

〔特征(4)〕

基本排列图案P4内的对应于RGBW滤光片23R、23G、23B、23W的R像素、G像素、B像素、W像素的像素数分别为2像素、4像素、2像素、8像素，RGBW像素的各像素数的比率为1：2：1：4。如此，在本实施方式的滤色器排列22中，W像素以及G像素的像素数的比率也占整体的12/16(3/4)，因此能够抑制去马赛克算法处理时的混淆，并且高频再现性也良好。

〔特征(5)〕

在本实施方式的滤色器排列22中，沿NW方向以及NE方向延伸的像素行(斜像素行)并且彼此相邻的4个像素行中，透明滤光片23W包含于全部的斜像素行，G滤光片23G包含于3/4的斜像素行，R滤光片23R以及B滤光片23B包含于2/4的斜像素行。因此，由于在沿倾斜方向(NE、NW)延伸的接近像素行上分别配置有RGB滤光片23R、23G、23B，所以能够有效地抑制由于在倾斜方向(NE、NW)上具有高频成分的输入像而产生的彩色莫尔条纹(伪色)。尤其是，在本例中，由于透明滤光片23W包含于全部的斜像素行，所以能够获得更清晰的图像数据。

〔特征(6)〕

在本实施方式的滤色器排列22中，也在与各R滤光片(R像素)以及B滤光片(B像素)在上下左右(垂直方向/水平方向)或者倾斜方向中的任一方向上相邻的像素位置(在本实施方式中，为在垂直方向以及倾斜方向上相邻的位置)配置有G像素。由此，R像素以及B像素在滤色器排列22内(基本排列图案P2内)均等地配置，能够提高去马赛克算法处理的精度，能够使颜色再现性良好。

〔特征(7)〕

另外，在本实施方式的滤色器排列22中，在包围除G像素以外的各像素(W像素、R像素以及B像素)的周边相邻八个像素中的两个像素以上配置有G滤光片(G像素)，G像素以均等地分散的状态配置。另外，在包围各G像素的周边相邻八个像素中的一个像素以上(在本实施方式中，为倾斜位置的一个像素)配置有G像素。由此，能够进一步提高去马赛克算法处理中的颜色再现的精度。

〔特征(8)〕

另外，在本实施方式的滤色器排列22中，由于W像素与“对亮度的贡献率较大的G像素”相邻地配置，所以能够在W像素的颜色插值处理(去马赛克算法处理)中提高W像素位置的颜色再现的精度。

另外，能够构成图6(b)所示的滤色器排列22的基本排列图案除了图6(a)所示的基本排列图案P4以外还存在有多个。即，也可以将对应于从图6(a)所示的基本排列图案向水平方向以及/或者垂直方向进行移位所得的4×4像素的排列图案设为基本排列图案。

如上所述，由于本实施方式的滤色器排列22具有上述特征，所以能够简化后段的去马赛克算法处理、提高高频区域的去马赛克算法处理的颜色再现精度、抑制去马赛克算法处理时的混淆以及提高高频再现性、实现高分辨率化和高灵敏度化。

[第5实施方式]

图7是表示第5实施方式的滤色器的基本排列图案P5的图。

在本实施方式中，对与上述实施方式相同或者类似内容省略其说明。

本实施方式的滤色器排列的基本排列图案P5将第1实施方式的基本排列图案P1(参照图3(a))设为第一子排列(A排列)，将第2实施方式的基本排列图案P2(参照图4(a))设为第二子排列(B排列)，并分别各包含2个这两种第一子排列以及第二子排列。因此，第一子排列中的R滤光片23R的位置与第二子排列中的B滤光片23B的位置相对应，第一子排列中的B滤光片23B的位置与第二子排列中的R滤光片23R的位置相对应。

在基本排列图案P5中，第一子排列(A排列)与第二子排列(B排列)在水平方向以及垂直方向的各方向上相邻地配置，作为整体构成在水平方向以及垂直方向上对应于8×8像素的基本排列图案P5。

本实施方式的滤色器排列22具有下述特征。

〔特征(1)〕

本实施方式的滤色器排列22包含成为在水平方向以及垂直方向上对应于8×8像素(M×N像素)的正方排列图案的基本排列图案P5，该基本排列图案P5在水平方向以及垂直方向上重复配置。因此，在滤色器排列22中，R滤光片23R、G滤光片23G、B滤光片23B、透明滤光片23W具有周期性地排列。因此，在对R、G、B信号进行去马赛克算法处理等时，能够按照重复图案进行处理，另外，在以基本排列图案P5为单位进行间拔处理而缩小图像的情况下，能够在间拔处理前后使用共通的处理电路。

〔特征(2)〕

在本实施方式的基本排列图案P5中，沿水平方向平行地延伸的8种滤光片水平列在垂直方向上依次排列，从而也形成有8种沿垂直方向平行地延伸的滤光片垂直列。

在该基本排列图案P5中，透明滤光片23W在全部的滤光片水平列以及滤光片垂直列上各存在四个像素。另外，G滤光片23G在全部的滤光片水平列以及滤光片垂直列上各存在两个像素。另外，R滤光片23R在全部的滤光片水平列以及滤光片垂直列上各存在一个像素。B滤光片23B在全部的滤光片水平列以及滤光片垂直列上各存在一个像素。因此，基本排列图案P5的各滤光片水平列以及各滤光片垂直列由四个像素的透明滤光片23W、两个像素的G滤光片23G、一个像素的R滤光片23R以及一个像素的B滤光片23B构成。

在并列设置多个该基本排列图案P5而构成的滤色器排列22中，在其水平方向(H)、垂直方向(V)以及倾斜方向(NE、NW)的各像素行(滤光片行)内配置有透明滤光片23W。由此，能够在输入像中不受高频的方向影响地对高频区域的亮度信息进行采样，能够减少伪色(彩色莫尔条纹)的产生，获得分辨率优良的图像数据。

〔特征(3)〕

另外，在本实施方式的基本排列图案P5中，由于也在各滤光片水平列上以及各滤光片垂直列上配置有对应于两个像素量的G滤光片23G(第二滤光片)，所以能够提高关于水平方向以及垂直方向的高频区域的去马赛克算法处理的颜色再现精度。

尤其是，在本实施方式的基本排列图案P5中，在各滤光片水平列上以及各滤光片垂直列上配置有对应于一个像素量的R滤光片23R(第三滤光片)以及B滤光片23B(第四滤光片)。因此，不仅对应于G滤光片23G的G色，对应于R滤光片(R像素)以及B滤光片(B像素)的R色以及B色也能够提高关于水平方向以及垂直方向的高频区域的去马赛克算法处理的颜色再现精度。因此，由于三原色的全部颜色都能够提高高频区域的颜色再现性精度，所以能够取得分辨率非常高的清晰的图像的数据。

〔特征(4)〕

基本排列图案P5内的对应于RGBW滤光片23R、23G、23B、23W的R像素、G像素、B像素、W像素的像素数分别为8像素、16像素、8像素、32像素，RGBW像素的各像素数的比率为1：2：1：4(W像素数≥G像素数≥R像素数；W像素数≥G像素数≥B像素数)。如此，在本实施方式的滤色器排列22中，W像素以及G像素的像素数的比率占整体的48/64(3/4)，因此能够抑制去马赛克算法处理时的混淆，并且高频再现性也良好。

〔特征(5)〕

在本实施方式的滤色器排列22中，沿NW方向以及NE方向延伸的像素行(斜像素行)并且彼此相邻的8个像素行中，透明滤光片23W包含于全部的斜像素行，G滤光片23G包含于6/8的斜像素行。另外，在与包含R滤光片23R以及B滤光片23B的各斜像素行的至少一侧相邻的位置配置有包含同色的R滤光片23R以及B滤光片23B的另一斜像素行。因此，在沿倾斜方向(NE、NW)延伸的接近像素行上分别配置有RGB滤光片23R、23G、23B，所以能够有效地抑制由于在倾斜方向(NE、NW)上具有高频成分的输入像而产生的彩色莫尔条纹(伪色)。尤其是，在本例中，由于透明滤光片23W包含于全部的斜像素行，所以能够获得更清晰的图像数据。

〔特征(6)〕

在本实施方式的滤色器排列22中，在与各R滤光片(R像素)以及B滤光片(B像素)在上下左右(垂直方向/水平方向)或者倾斜方向中的任一方向上相邻的像素位置(在本实施方式中，为在垂直方向以及倾斜方向上相邻的位置)配置有G像素。由此，R像素以及B像素在滤色器排列22内(基本排列图案P5内)均等地配置，能够提高去马赛克算法处理的精度，能够使颜色再现性良好。另外，在基本排列图案中配置成，第一子排列中的R滤光片23R的位置与第二子排列中的B滤光片23B的位置相对应，第一子排列中的B滤光片23B的位置与第二子排列中的R滤光片23R的位置相对应，并且在第一子排列与第二子排列之间，W滤光片23W与G滤光片23G处于相同的位置。因此，即使基本排列图案的尺寸变大，也能够减轻去马赛克算法处理的复杂化。

〔特征(7)〕

另外，在本实施方式的滤色器排列22中，在包围除G像素以外的各像素(W像素、R像素以及B像素)的周边相邻八个像素中的两个像素以上配置有G滤光片(G像素)，G像素以均等地分散的状态配置。另外，在包围各G像素的周边相邻八个像素中的一个像素以上(在本实施方式中，为倾斜位置的一个像素)配置有G像素。由此，能够进一步提高去马赛克算法处理中的颜色再现的精度。

〔特征(8)〕

另外，在本实施方式的滤色器排列22中，由于W像素与“对亮度的贡献率较大的G像素”相邻地配置，所以能够在W像素的颜色插值处理(去马赛克算法处理)中提高W像素位置的颜色再现的精度。

另外，由图7所示的基本排列图案P5构成的滤色器排列22也可以由其他基本排列图案构成，也可以将对应于从图7所示的基本排列图案向水平方向以及/或者垂直方向进行移位所得的8×8像素的排列图案作为基本排列图案。

如上所述，由于本实施方式的滤色器排列22具有上述特征，所以能够简化后段的去马赛克算法处理、提高高频区域的去马赛克算法处理的颜色再现精度、抑制去马赛克算法处理时的混淆以及提高高频再现性、实现高分辨率化和高灵敏度化。尤其是，由于本实施方式的滤色器排列22、R滤光片23R以及B滤光片23B也配置在各滤光片水平列以及各滤光片垂直列上，所以关于水平方向以及垂直方向的高频再现性优良。

[第6实施方式]

图8是表示第6实施方式的滤色器的基本排列图案P6的图。

在本实施方式中，对与上述实施方式相同或者类似内容省略其说明。

本实施方式的滤色器排列的基本排列图案P6将第4实施方式的基本排列图案P4(参照图6(a))设为第一子排列(A排列)，将第3实施方式的基本排列图案P3(参照图5(a))设为第二子排列(B排列)，并分别各包含2个这两种第一子排列以及第二子排列。因此，第一子排列中的R滤光片23R的位置与第二子排列中的B滤光片23B的位置相对应，第一子排列中的B滤光片23B的位置与第二子排列中的R滤光片23R的位置相对应。

在基本排列图案P6中，第一子排列(A排列)与第二子排列(B排列)在水平方向以及垂直方向的各方向上相邻地配置，作为整体构成在水平方向以及垂直方向上对应于8×8像素的基本排列图案P6。

本实施方式的滤色器排列22具有下述特征。

〔特征(1)〕

本实施方式的滤色器排列22包含成为在水平方向以及垂直方向上对应于8×8像素(M×N像素)的正方排列图案的基本排列图案P6，该基本排列图案P6在水平方向以及垂直方向上重复配置。因此，在滤色器排列22中，R滤光片23R、G滤光片23G、B滤光片23B、透明滤光片23W具有周期性地排列。因此，在对R、G、B信号进行去马赛克算法处理等时，能够按照重复图案进行处理，另外，在以基本排列图案P6为单位进行间拔处理而缩小图像的情况下，能够在间拔处理前后使用共通的处理电路。

〔特征(2)〕

在本实施方式的基本排列图案P6中，沿水平方向平行地延伸的8种滤光片水平列在垂直方向上依次排列，从而也形成有8种沿垂直方向平行地延伸的滤光片垂直列。

在该基本排列图案P6中，透明滤光片23W在全部的滤光片水平列以及滤光片垂直列上各存在四个像素。另外，G滤光片23G在全部的滤光片水平列以及滤光片垂直列上各存在两个像素。另外，R滤光片23R在全部的滤光片水平列以及滤光片垂直列上各存在一个像素。另外，B滤光片23B在全部的滤光片水平列以及滤光片垂直列上各存在一个像素。因此，基本排列图案P6的各滤光片水平列以及各滤光片垂直列由四个像素的透明滤光片23W、两个像素的G滤光片23G、一个像素的R滤光片23R以及一个像素的B滤光片23B构成。

在并列设置多个该基本排列图案P6而构成的滤色器排列22中，在其水平方向(H)、垂直方向(V)以及倾斜方向(NE、NW)的各像素行(滤光片行)内配置有透明滤光片23W。由此，能够在输入像中不受高频的方向影响地对高频区域的亮度信息进行采样，能够减少伪色(彩色莫尔条纹)的产生，获得分辨率优良的图像数据。

〔特征(3)〕

另外，在本实施方式的基本排列图案P6中，由于也在各滤光片水平列上以及各滤光片垂直列上配置有对应于两个像素量的G滤光片23G(第二滤光片)，所以能够提高关于水平方向以及垂直方向的高频区域的去马赛克算法处理的颜色再现精度。

尤其是，在本实施方式的基本排列图案P6中，在各滤光片水平列上以及各滤光片垂直列上配置有对应于一个像素量的R滤光片23R(第三滤光片)以及B滤光片23B(第四滤光片)。因此，不仅对应于G滤光片23G的G色，对应于R滤光片(R像素)以及B滤光片(B像素)的R色以及B色也能够提高关于水平方向以及垂直方向的高频区域的去马赛克算法处理的颜色再现精度。因此，由于三原色的全部颜色都能够提高高频区域的颜色再现性精度，所以能够取得分辨率非常高的清晰的图像的数据。

〔特征(4)〕

基本排列图案P6内的对应于RGBW滤光片23R、23G、23B、23W的R像素、G像素、B像素、W像素的像素数分别为8像素、16像素、8像素、32像素，RGBW像素的各像素数的比率为1：2：1：4(W像素数≥G像素数≥R像素数；W像素数≥G像素数≥B像素数)。如此，在本实施方式的滤色器排列22中，W像素以及G像素的像素数的比率也占整体的48/64(3/4)，因此能够有效地抑制去马赛克算法处理时的混淆，并且高频再现性也良好。

〔特征(5)〕

在本实施方式的滤色器排列22中，沿NW方向以及NE方向延伸的像素行(斜像素行)并且彼此相邻的8个像素行中，透明滤光片23W包含于全部的斜像素行，G滤光片23G包含于6/8的斜像素行。另外，在与包含R滤光片23R以及B滤光片23B的各斜像素行的至少一侧相邻的位置配置有包含同色的R滤光片23R以及B滤光片23B的另一斜像素行。因此，在沿倾斜方向(NE、NW)延伸的接近像素行上分别配置有RGB滤光片23R、23G、23B，所以能够有效地抑制由于在倾斜方向(NE、NW)上具有高频成分的输入像而产生的彩色莫尔条纹(伪色)。尤其是，在本例中，由于透明滤光片23W包含于全部的斜像素行，所以能够获得更清晰的图像数据。

〔特征(6)〕

在本实施方式的滤色器排列22中，在与各R滤光片(R像素)以及B滤光片(B像素)在上下左右(垂直方向/水平方向)或者倾斜方向中的任一方向上相邻的像素位置(在本实施方式中，为在垂直方向以及倾斜方向上相邻的位置)配置有G像素。由此，R像素以及B像素在滤色器排列22内(基本排列图案P6内)均等地配置，能够提高去马赛克算法处理的精度，能够使颜色再现性良好。另外，在基本排列图案中配置成，第一子排列中的R滤光片23R的位置与第二子排列中的B滤光片23B的位置相对应，第一子排列中的B滤光片23B的位置与第二子排列中的R滤光片23R的位置相对应，并且在第一子排列与第二子排列中，W滤光片23W与G滤光片23G处于相同的位置。因此，即使基本排列图案的尺寸变大，也能够减轻去马赛克算法处理的复杂化。

〔特征(7)〕

另外，在本实施方式的滤色器排列22中，在包围除G像素以外的各像素(W像素、R像素以及B像素)的周边相邻八个像素中的两个像素以上配置有G滤光片(G像素)，G像素以均等地分散的状态配置。另外，在包围各G像素的周边相邻八个像素中的一个像素以上(在本实施方式中，为倾斜位置的一个像素)配置有G像素。由此，能够进一步提高去马赛克算法处理中的颜色再现的精度。

〔特征(8)〕

另外，在本实施方式的滤色器排列22中，由于W像素与“对亮度的贡献率较大的G像素”相邻地配置，所以能够在W像素的颜色插值处理(去马赛克算法处理)中提高W像素位置的颜色再现的精度。

另外，由图8所示的基本排列图案P6构成的滤色器排列22也可以由其他基本排列图案构成，也可以将对应于从图8所示的基本排列图案向水平方向以及/或者垂直方向进行移位所得的8×8像素的排列图案作为基本排列图案。

如上所述，由于本实施方式的滤色器排列22具有上述特征，所以能够简化后段的去马赛克算法处理、提高高频区域的去马赛克算法处理的颜色再现精度、抑制去马赛克算法处理时的混淆以及提高高频再现性、实现高分辨率化和高灵敏度化。尤其是，由于本实施方式的滤色器排列22、R滤光片23R以及B滤光片23B也配置在各滤光片水平列以及各滤光片垂直列上，所以关于水平方向以及垂直方向的高频再现性优良。

[第7实施方式]

图9是表示第7实施方式的滤色器的基本排列图案P7的图。

在本实施方式中，对与上述实施方式相同或者类似内容省略其说明。

本实施方式的滤色器排列的基本排列图案P7将使第1实施方式的基本排列图案P1(参照图3(a))旋转了90度而成的排列图案设为第一子排列(A排列)，将使第2实施方式的基本排列图案P2(参照图4(a))旋转了90度而成的排列图案设为第二子排列(B排列)，并分别各包含2个这两种第一子排列以及第二子排列。

即，第一子排列在垂直方向上依次排列有：“在水平方向上并列设置有G滤光片23G、B滤光片23B、透明滤光片23W以及透明滤光片23W的滤光片水平列”、“在水平方向上并列设置有透明滤光片23W、透明滤光片23W、G滤光片23G以及R滤光片23R的滤光片水平列”、“在水平方向上并列设置有B滤光片23B、G滤光片23G、透明滤光片23W以及透明滤光片23W的滤光片水平列”、“在水平方向上并列设置有透明滤光片23W、透明滤光片23W、R滤光片23R以及G滤光片23G的滤光片水平列”。另外，第二子排列在垂直方向上依次排列有：“在水平方向上并列设置有G滤光片23G、R滤光片23R、透明滤光片23W以及透明滤光片23W的滤光片水平列”、“在水平方向上并列设置有透明滤光片23W、透明滤光片23W、G滤光片23G以及B滤光片23B的滤光片水平列”、“在水平方向上并列设置有R滤光片23R、G滤光片23G、透明滤光片23W以及透明滤光片23W的滤光片水平列”、“在水平方向上并列设置有透明滤光片23W、透明滤光片23W、B滤光片23B以及G滤光片23G的滤光片水平列”。

因此，第一子排列中的R滤光片23R的位置与第二子排列中的B滤光片23B的位置相对应，第一子排列中的B滤光片23B的位置与第二子排列中的R滤光片23R的位置相对应。

在基本排列图案P7中，第一子排列(A排列)与第二子排列(B排列)在水平方向以及垂直方向的各方向上相邻地配置，作为整体构成在水平方向以及垂直方向上对应于8×8像素的基本排列图案P7。

本实施方式的滤色器排列22具有下述特征。

〔特征(1)〕

本实施方式的滤色器排列22包含成为在水平方向以及垂直方向上对应于8×8像素(M×N像素)的正方排列图案的基本排列图案P7，该基本排列图案P7在水平方向以及垂直方向上重复配置。因此，在滤色器排列22中，R滤光片23R、G滤光片23G、B滤光片23B、透明滤光片23W具有周期性地排列。因此，在对R、G、B信号进行去马赛克算法处理等时，能够按照重复图案进行处理，另外，在以基本排列图案P7为单位进行间拔处理而缩小图像的情况下，能够在间拔处理前后使用共通的处理电路。

〔特征(2)〕

在本实施方式的基本排列图案P7中，沿水平方向平行地延伸的8种滤光片水平列在垂直方向上依次排列，从而也形成有8种沿垂直方向平行地延伸的滤光片垂直列。

在该基本排列图案P7中，透明滤光片23W在全部的滤光片水平列以及滤光片垂直列上各存在四个像素。另外，G滤光片23G在全部的滤光片水平列以及滤光片垂直列上各存在两个像素。另外，R滤光片23R在全部的滤光片水平列以及滤光片垂直列上各存在一个像素。另外，B滤光片23B在全部的滤光片水平列以及滤光片垂直列上各存在一个像素。因此，基本排列图案P7的各滤光片水平列以及各滤光片垂直列由四个像素的透明滤光片23W、两个像素的G滤光片23G、一个像素的R滤光片23R以及一个像素的B滤光片23B构成。

在并列设置多个该基本排列图案P7而构成的滤色器排列22中，在其水平方向(H)、垂直方向(V)以及倾斜方向(NE、NW)的各像素行(滤光片行)内配置有透明滤光片23W。由此，能够在输入像中不受高频的方向影响地对高频区域的亮度信息进行采样，能够减少伪色(彩色莫尔条纹)的产生，获得分辨率优良的图像数据。

〔特征(3)〕

另外，在本实施方式的基本排列图案P7中，由于也在各滤光片水平列上以及各滤光片垂直列上配置有对应于两个像素量的G滤光片23G(第二滤光片)，所以能够提高关于水平方向以及垂直方向的高频区域的去马赛克算法处理的颜色再现精度。

尤其是，在本实施方式的基本排列图案P7中，在各滤光片水平列上以及各滤光片垂直列上配置有对应于一个像素量的R滤光片23R(第三滤光片)以及B滤光片23B(第四滤光片)。因此，不仅对应于G滤光片23G的G色，对应于R滤光片(R像素)以及B滤光片(B像素)的R色以及B色也能够提高关于水平方向以及垂直方向的高频区域的去马赛克算法处理的颜色再现精度。因此，由于三原色的全部颜色都能够提高高频区域的颜色再现性精度，所以能够取得分辨率非常高的清晰的图像的数据。

〔特征(4)〕

基本排列图案P7内的对应于RGBW滤光片23R、23G、23B、23W的R像素、G像素、B像素、W像素的像素数分别为8像素、16像素、8像素、32像素，RGBW像素的各像素数的比率为1：2：1：4(W像素数≥G像素数≥R像素数；W像素数≥G像素数≥B像素数)。如此，在本实施方式的滤色器排列22中，W像素以及G像素的像素数的比率占整体的48/64(3/4)，因此能够有效地抑制去马赛克算法处理时的混淆，并且高频再现性也良好。

〔特征(5)〕

在本实施方式的滤色器排列22中，沿NW方向以及NE方向延伸的像素行(斜像素行)并且彼此相邻的8个像素行中，透明滤光片23W包含于全部的斜像素行，G滤光片23G包含于6/8的斜像素行。如此，在沿倾斜方向(NE、NW)延伸的接近像素行上分别配置有RGB滤光片23R、23G、23B，所以能够有效地抑制由于在倾斜方向(NE、NW)上具有高频成分的输入像而产生的彩色莫尔条纹(伪色)。尤其是，在本例中，由于透明滤光片23W包含于全部的斜像素行，所以能够获得更清晰的图像数据。

〔特征(6)〕

在本实施方式的滤色器排列22中，在与各R滤光片(R像素)以及B滤光片(B像素)在上下左右(垂直方向/水平方向)或者倾斜方向中的任一方向上相邻的像素位置(在本实施方式中，为在垂直方向以及倾斜方向上相邻的位置)配置有G像素。由此，R像素以及B像素在滤色器排列22内(基本排列图案P7内)均等地配置，能够提高去马赛克算法处理的精度，能够使颜色再现性良好。另外，在基本排列图案中配置成，第一子排列中的R滤光片23R的位置与第二子排列中的B滤光片23B的位置相对应，第一子排列中的B滤光片23B的位置与第二子排列中的R滤光片23R的位置相对应，并且在第一子排列与第二子排列中，W滤光片23W与G滤光片23G处于相同的位置。因此，即使基本排列图案的尺寸变大，也能够减轻去马赛克算法处理的复杂化。

〔特征(7)〕

另外，在本实施方式的滤色器排列22中，在包围除G像素以外的各像素(W像素、R像素以及B像素)的周边相邻八个像素中的两个像素以上配置有G滤光片(G像素)，G像素以均等地分散的状态配置。另外，在包围各G像素的周边相邻八个像素中的一个像素以上(在本实施方式中，为倾斜位置的一个像素)配置有G像素。由此，能够进一步提高去马赛克算法处理中的颜色再现的精度。

〔特征(8)〕

另外，在本实施方式的滤色器排列22中，由于W像素与“对亮度的贡献率较大的G像素”相邻地配置，所以能够在W像素的颜色插值处理(去马赛克算法处理)中提高W像素位置的颜色再现的精度。

另外，由图9所示的基本排列图案P7构成的滤色器排列22也可以由其他基本排列图案构成，也可以将对应于从图9所示的基本排列图案向水平方向以及/或者垂直方向进行移位所得的8×8像素的排列图案作为基本排列图案。

如上所述，由于本实施方式的滤色器排列22具有上述特征，所以能够简化后段的去马赛克算法处理、提高高频区域的去马赛克算法处理的颜色再现精度、抑制去马赛克算法处理时的混淆以及提高高频再现性、实现高分辨率化和高灵敏度化。尤其是，由于本实施方式的滤色器排列22、R滤光片23R以及B滤光片23B也配置在各滤光片水平列以及各滤光片垂直列上，所以关于水平方向以及垂直方向的高频再现性优良。

[第8实施方式]

图10是表示第8实施方式的滤色器的基本排列图案的图，图10(a)表示1个基本排列图案P8，图10(b)表示将基本排列图案P8在水平方向以及垂直方向上各配置2个共计4个的状态。

在本实施方式中，对与上述实施方式相同或者类似内容省略其说明。

本实施方式的滤色器排列分别各包含两个2种子排列(第一子排列(A排列)以及第二子排列(B排列))而构成基本排列图案P8。

第一子排列(A排列)与关于水平方向以及垂直方向的3×3像素((M/2)×(N/2)像素)对应，在四角的像素以及中央的像素上配置有透明滤光片23W。另外，在与中央的透明滤光片23W的上下(垂直方向)相邻的各像素位置配置有G滤光片23G，在与中央的透明滤光片23W的左右(水平方向)相邻的像素位置的一侧(在图10中为左位置)配置有B滤光片23B，在另一侧(在图10中为右位置)配置有R滤光片23R。

另外，第二子排列(B排列)与关于水平方向以及垂直方向的3×3像素对应，在四角的像素以及中央的像素上配置有透明滤光片23W。另外，在与中央的透明滤光片23W的左右(水平方向)相邻的各像素位置上配置有G滤光片23G，在与中央的透明滤光片23W的上下(垂直方向)相邻的像素位置的一侧(在图10中为上位置)配置有B滤光片23B，在另一侧(在图10中为下位置)配置有R滤光片23R。

第一子排列与第二子排列在水平方向以及垂直方向的各方向上相邻地配置，作为整体构成为在水平方向以及垂直方向上对应于6×6像素的基本排列图案P8。

因此，在包含多个该基本排列图案P8的滤色器排列中，在沿水平方向延伸的各像素行上以及沿第二方向延伸的各像素行上配置有透明滤光片23W。另外，在沿与水平方向以及垂直方向分别成45°的倾斜方向上延伸的各像素行上并且由3个以上像素构成的各像素行上也配置有透明滤光片23W。另外，分别在第一子排列以及第二子排列中配置有两个像素量的G滤光片23G以及一个像素量的R滤光片23R以及B滤光片23B。

另外，第一子排列中的G滤光片23G的位置与第二子排列中的B滤光片23B以及R滤光片23R的位置对应，第一子排列中的R滤光片23R以及B滤光片23B的位置与第二子排列中的G滤光片23G的位置对应。

本实施方式的滤色器排列22具有下述特征。

〔特征(1)〕

本实施方式的滤色器排列22包含成为在水平方向以及垂直方向上对应于6×6像素(M×N像素)的正方排列图案的基本排列图案P8，该基本排列图案P8在水平方向以及垂直方向上重复配置。因此，在滤色器排列22中，R滤光片23R、G滤光片23G、B滤光片23B、透明滤光片23W具有周期性地排列。因此，在对R、G、B信号进行去马赛克算法处理等时，能够按照重复图案进行处理，另外，在以基本排列图案P8为单位进行间拔处理而缩小图像的情况下，能够在间拔处理前后使用共通的处理电路。

〔特征(2)〕

在本实施方式的基本排列图案P8中，沿水平方向平行地延伸的6种滤光片水平列在垂直方向上依次排列，从而也形成有6种沿垂直方向平行地延伸的滤光片垂直列。

在该基本排列图案P8中，透明滤光片23W在全部的滤光片水平列以及滤光片垂直列中存在一个像素量以上，在第一滤光片水平列25a、第三滤光片水平列25c、第四滤光片水平列25d、第六滤光片水平列25f、第一滤光片垂直列27a、第三滤光片垂直列27c、第四滤光片垂直列27d以及第六滤光片垂直列27f中存在四个像素量的透明滤光片23W，在第二滤光片水平列25b、第五滤光片水平列25e、第二滤光片垂直列27b以及第五滤光片垂直列27e中存在两个像素量的透明滤光片23W。

在并列设置多个该基本排列图案P8而构成的滤色器排列22中，在其水平方向(H)以及垂直方向(V)的各像素行(滤光片行)、以及由倾斜方向(NE、NW)的3个以上的像素构成的各像素行内配置有透明滤光片23W。由此，能够在输入像中不受高频的方向影响地对高频区域的亮度信息进行采样，能够减少伪色(彩色莫尔条纹)的产生，获得分辨率优良的图像数据。

〔特征(3)〕

另外，在本实施方式的基本排列图案P8中，由于也在各滤光片水平列上以及各滤光片垂直列上配置有对应于一个像素量或者两个像素量的G滤光片23G，所以能够提高关于水平方向以及垂直方向的高频区域的去马赛克算法处理的颜色再现精度。

〔特征(4)〕

基本排列图案P8内的对应于RGBW滤光片23R、23G、23B、23W的R像素、G像素、B像素、W像素的像素数分别为4像素、8像素、4像素、20像素，RGBW像素的各像素数的比率为1：2：1：5(W像素数≥G像素数≥R像素数；W像素数≥G像素数≥B像素数)。如此，在本实施方式的滤色器排列22中，W像素以及G像素的像素数的比率占整体的28/36(7/9)，因此能够抑制去马赛克算法处理时的混淆，并且高频再现性也良好。

〔特征(5)〕

在本实施方式的滤色器排列22中，沿NW方向以及NE方向延伸的像素行(斜像素行)并且彼此相邻的6个像素行中，透明滤光片23W包含于全部的斜像素行，G滤光片23G包含于4/6的斜像素行。另外，在与包含R滤光片23R以及B滤光片23B的各斜像素行的一侧相邻的位置配置有包含同色的R滤光片23R以及B滤光片23B的另一斜像素行。因此，在沿倾斜方向(NE、NW)延伸的接近像素行上分别配置有RGB滤光片23R、23G、23B，所以能够有效地抑制由于在倾斜方向(NE、NW)上具有高频成分的输入像而产生的彩色莫尔条纹(伪色)。尤其是，在本例中，由于透明滤光片23W包含于全部的斜像素行，所以能够获得更清晰的图像数据。

〔特征(6)〕

在本实施方式的滤色器排列22中，在与各R滤光片(R像素)以及B滤光片(B像素)在上下左右(垂直方向/水平方向)或者倾斜方向中的任一方向上相邻的像素位置配置有G像素。由此，R像素以及B像素在滤色器排列22内(基本排列图案P8内)均等地配置，能够提高去马赛克算法处理的精度，能够使颜色再现性良好。另外，在基本排列图案中，由于第一子排列与第二子排列为旋转对称的关系，所以即使基本排列图案的尺寸变大，也能够减轻去马赛克算法处理的复杂化。

〔特征(7)〕

另外，在本实施方式的滤色器排列22中，在包围除G像素以外的各像素(W像素、R像素以及B像素)的周边相邻八个像素中的两个像素以上配置有G滤光片(G像素)，G像素以均等地分散的状态配置。由此，能够进一步提高去马赛克算法处理中的颜色再现的精度。

〔特征(8)〕

另外，在本实施方式的滤色器排列22中，由于W像素与“对亮度的贡献率较大的G像素”相邻地配置，所以能够在W像素的颜色插值处理(去马赛克算法处理)中提高在W像素位置的颜色再现的精度。

另外，由图10(a)所示的基本排列图案P8构成的滤色器排列22也可以由其他基本排列图案构成，也可以将对应于从图10(a)所示的基本排列图案向水平方向以及/或者垂直方向进行移位所得的6×6像素的排列图案作为基本排列图案。

如上所述，由于本实施方式的滤色器排列22具有上述特征，所以能够简化后段的去马赛克算法处理、提高高频区域的去马赛克算法处理的颜色再现精度、抑制去马赛克算法处理时的混淆以及提高高频再现性、实现高分辨率化和高灵敏度化。

[第9实施方式]

图11是表示第9实施方式的滤色器的基本排列图案的图，图11(a)表示1个基本排列图案P9，图11(b)表示将基本排列图案P9在水平方向以及垂直方向上各配置2个共计4个的状态。

在本实施方式中，对与上述实施方式相同或者类似内容省略其说明。

〔特征(1)〕

本实施方式的滤色器排列22包含成为在水平方向以及垂直方向上对应于6×6像素(M×N像素)的正方排列图案的基本排列图案P9，该基本排列图案P9在水平方向以及垂直方向上重复配置。该基本排列图案P9包含4种的第一子排列(A排列)、第二子排列(B排列)、第三子排列(C排列)以及第四子排列(D排列)各1个，上述4种的第一子排列(A排列)、第二子排列(B排列)、第三子排列(C排列)以及第四子排列(D排列)是滤色器以对应于3×3像素((M/2)×(N/2)像素)的排列图案排列而成的。

第一子排列(A排列)在垂直方向上依次排列有：“在水平方向上并列设置有透明滤光片23W、R滤光片23R以及透明滤光片23W的滤光片水平列”、“在水平方向上并列设置有B滤光片23B、透明滤光片23W以及G滤光片23G的滤光片水平列”、“在水平方向上并列设置有透明滤光片23W、G滤光片23G以及透明滤光片23W的滤光片水平列”。另外，第二子排列(B排列)在垂直方向上依次排列有：“在水平方向上并列设置有透明滤光片23W、G滤光片23G以及透明滤光片23W的滤光片水平列”、“在水平方向上并列设置有R滤光片23R、透明滤光片23W以及G滤光片23G的滤光片水平列”、“在水平方向上并列设置有透明滤光片23W、B滤光片23B以及透明滤光片23W的滤光片水平列”。另外，第三子排列(C排列)在垂直方向上依次排列有：“在水平方向上并列设置有透明滤光片23W、B滤光片23B以及透明滤光片23W的滤光片水平列”、“在水平方向上并列设置有G滤光片23G、透明滤光片23W以及R滤光片23R的滤光片水平列”、“在水平方向上并列设置有透明滤光片23W、G滤光片23G以及透明滤光片23W的滤光片水平列”。另外，第四子排列(D排列)在垂直方向上依次排列有：“在水平方向上并列设置有透明滤光片23W、G滤光片23G以及透明滤光片23W的滤光片水平列”、“在水平方向上并列设置有G滤光片23G、透明滤光片23W以及B滤光片23B的滤光片水平列”、“在水平方向上并列设置有透明滤光片23W、R滤光片23R以及透明滤光片23W的滤光片水平列”。

这些子排列中，第一子排列(A排列)与第四子排列(D排列)配置在一个对角线方向上，第二子排列(B排列)与第三子排列(C排列)配置在另一个对角线方向上。

因此，在滤色器排列22中，R滤光片23R、G滤光片23G、B滤光片23B、透明滤光片23W具有周期性地排列。因此，在对R、G、B信号进行去马赛克算法处理等时，能够按照重复图案进行处理，另外，在以基本排列图案P8为单位进行间拔处理而缩小图像的情况下，能够在间拔处理前后使用共通的处理电路。

〔特征(2)〕

在本实施方式的基本排列图案P9中，沿水平方向平行地延伸的6种滤光片水平列在垂直方向上依次排列，从而也形成有6种沿垂直方向平行地延伸的滤光片垂直列。

在该基本排列图案P9中，透明滤光片23W在全部的滤光片水平列以及滤光片垂直列中存在一个像素量以上，透明滤光片23W在第一滤光片水平列25a、第三滤光片水平列25c、第四滤光片水平列25d、第六滤光片水平列25f、第一滤光片垂直列27a、第三滤光片垂直列27c、第四滤光片垂直列27d以及第六滤光片垂直列27f中存在四个像素量，透明滤光片23W在第二滤光片水平列25b、第五滤光片水平列25e、第二滤光片垂直列27b以及第五滤光片垂直列27e中存在两个像素量。

在并列设置多个该基本排列图案P9而构成的滤色器排列22中，在其水平方向(H)以及垂直方向(V)的各像素行(滤光片行)、以及由倾斜方向(NE、NW)的3个以上的像素构成的各像素行内配置有透明滤光片23W。由此，能够在输入像中不受高频的方向影响地对高频区域的亮度信息进行采样，能够减少伪色(彩色莫尔条纹)的产生，获得分辨率优良的图像数据。

〔特征(3)〕

另外，在本实施方式的基本排列图案P9中，由于也在各滤光片水平列上以及各滤光片垂直列上配置有对应于一个像素量或者两个像素量的G滤光片23G，所以能够提高关于水平方向以及垂直方向的高频区域的去马赛克算法处理的颜色再现精度。

〔特征(4)〕

基本排列图案P9内的对应于RGBW滤光片23R、23G、23B、23W的R像素、G像素、B像素、W像素的像素数分别为4像素、8像素、4像素、20像素，RGBW像素的各像素数的比率为1：2：1：5(W像素数≥G像素数≥R像素数；W像素数≥G像素数≥B像素数)。如此，在本实施方式的滤色器排列22中，W像素以及G像素的像素数的比率占整体的28/36(7/9)，因此能够抑制去马赛克算法处理时的混淆，并且高频再现性也良好。

〔特征(5)〕

在本实施方式的滤色器排列22中，沿NW方向以及NE方向延伸的像素行(斜像素行)并且彼此相邻的6个像素行中，透明滤光片23W包含于全部的斜像素行，G滤光片23G包含于4/6的斜像素行。另外，在与包含R滤光片23R以及B滤光片23B的各斜像素行的一侧相邻的位置配置有包含同色的R滤光片23R以及B滤光片23B的另一斜像素行。因此，在沿倾斜方向(NE、NW)延伸的接近像素行上分别配置有RGB滤光片23R、23G、23B，所以能够有效地抑制由于在倾斜方向(NE、NW)上具有高频成分的输入像而产生的彩色莫尔条纹(伪色)。尤其是，在本例中，由于透明滤光片23W包含于全部的斜像素行，所以能够获得更清晰的图像数据。

〔特征(6)〕

在本实施方式的滤色器排列22中，在与各R滤光片(R像素)以及B滤光片(B像素)在上下左右(垂直方向/水平方向)或者倾斜方向中的任一方向上相邻的像素位置配置有G像素。由此，R像素以及B像素在滤色器排列22内(基本排列图案P9内)均等地配置，能够提高去马赛克算法处理的精度，能够使颜色再现性良好。另外，在基本排列图案中，由于第一子排列至第四子排列分别为旋转对称的关系，所以即使基本排列图案的尺寸变大，也能够减轻去马赛克算法处理的复杂化。

〔特征(7)〕

另外，在本实施方式的滤色器排列22中，在包围除G像素以外的各像素(W像素、R像素以及B像素)的周边相邻八个像素中的两个像素以上配置有G滤光片(G像素)，G像素以均等地分散的状态配置。另外，在包围各G像素的周边相邻八个像素中的一个像素以上(在本实施方式中，为倾斜位置的一个像素)配置有G像素。尤其是，在本实施方式中，在(包含G像素的)3×3像素的区域内配置有两个像素以上的G像素。由此，能够进一步提高去马赛克算法处理中的颜色再现的精度。

〔特征(8)〕

另外，在本实施方式的滤色器排列22中，由于W像素与“对亮度的贡献率较大的G像素”在上下左右(垂直方向/水平方向)或者倾斜方向中的任一方向上相邻地配置，所以能够在W像素的颜色插值处理(去马赛克算法处理)中提高W像素位置的颜色再现的精度。

另外，由图11(a)所示的基本排列图案P9构成的滤色器排列22也可以由其他基本排列图案构成，也可以将对应于从图11(a)所示的基本排列图案向水平方向以及/或者垂直方向进行移位所得的6×6像素的排列图案作为基本排列图案。

如上所述，由于本实施方式的滤色器排列22具有上述特征，所以能够简化后段的去马赛克算法处理、提高高频区域的去马赛克算法处理的颜色再现精度、抑制去马赛克算法处理时的混淆以及提高高频再现性、实现高分辨率化和高灵敏度化。

[变形例]

在上述各实施方式中，对“第一滤光片：透明滤光片”、“第一可见光波长区域：绿色的波长区域、第二滤光片：G滤光片”、“第二可见光波长区域：红色的波长区域、第三滤光片：R滤光片”以及“第三可见光波长区域：蓝色的波长区域、第四滤光片：B滤光片”的例子进行了说明，但滤色器可使用的颜色不限定于这些颜色，也可以采用对应于满足以下条件的颜色的滤色器。

＜第二滤光片的条件＞

在上述各实施方式中，作为本发明的第二滤光片而列举了G色的G滤光片23G进行说明，也可以代替G滤光片23G、或者代替G滤光片23G的一部分，而采用满足下述条件中的任一个条件的滤光片。

〔条件(1)〕

可以代替G滤光片23G而采用对应于用于获得亮度信号的贡献率比除了透明(白色)滤光片(W滤光片)以外的其他滤色器所对应的颜色(对应于第二可见光波长区域的颜色以及对应于第三可见光波长区域的颜色)高的颜色的滤色器作为第二滤光片。例如，可以使用除了透明滤光片(W滤光片)以外的滤光片颜色中用于获得亮度信号的贡献率为50％以上的颜色的滤光片作为第二滤光片，在上述的实施方式中，如式(1)所示，由于G(绿)色的贡献率在除W(透明)以外的颜色(RGB)中占59％，所以使用G滤光片作为第二滤光片。另外，除G色以外的颜色的贡献率也能够通过实验、模拟取得。

〔条件(2)〕

条件(2)是：滤光片的透过率的峰值处于波长为480nm以上且570nm以下的范围内。滤光片的透过率可采用由例如分光光度计测定出的值。该波长范围是用于区分本发明的第一可见光波长区域、第二可见光波长区域以及第三可见光波长区域而设定的范围，是以不包含上述贡献率相对低的R色、B色等的峰值、并且包含贡献率相对高的G色等的峰值的方式设定的范围。因此，能够采用透过率的峰值处于波长为480nm以上且570nm以下的范围内的滤光片作为第二滤光片。另外，透过率的峰值处于波长为480nm以上且570nm以下的范围外的滤光片构成本发明的第三滤光片以及第四滤光片(R滤光片23R、B滤光片23B等)。

〔条件(3)〕

条件(3)是：在波长为500nm以上且560nm以下的范围内的透过率比第三滤光片以及第四滤光片(R滤光片23R、B滤光片23B)的透过率高。在该条件(3)中，滤光片的透过率也采用由例如分光光度计测定出的值。该条件(3)的波长范围也是用于区分本发明的第一可见光波长区域、第二可见光波长区域以及第三可见光波长区域而设定的范围，是具有与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比RB滤光片23R、23B等的透过率高的范围。因此，能够采用透过率在波长为500nm以上且560nm以下的范围内相对高的滤光片作为第二滤光片，采用透过率相对低的滤光片作为第三滤光片以及第四滤光片。

〔条件(4)〕

条件(4)是：采用包含三原色中对亮度信号贡献最多的颜色(例如RGB中的G色)和不同于该三原色的颜色的两种颜色以上的滤光片作为第二滤光片。在该情况下，对应于除第二滤光片的各颜色以外的颜色的滤光片构成第三滤光片以及第四滤光片。

另外，第一可见光波长区域、第二可见光波长区域以及第三可见光波长区域对应于三原色(例如RBG)，滤色器除了对应于三原色的滤色器，也可进一步包含具有对应于与三原色不同的颜色的可见光波长区域比其他可见光波长区域高的透过率的滤色器。另外，由于第一可见光波长区域、第二可见光波长区域以及第三可见光波长区域分别包含多个波长区域，因此能够将与这些多个波长区域对应的多个颜色处理成与第一可见光波长区域、第二可见光波长区域以及第三可见光波长区域分别对应的颜色。

＜多种G滤光片＞

因此，作为第二滤光片的G色的G滤光片23G不限定于一种，也能够采用例如多种G滤光片23G作为第二滤光片。即，上述各实施方式的滤色器(基本排列图案)的G滤光片23G也可以适当置换成第一G滤光片23G1或者第二G滤光片23G2。第一G滤光片23G1透过第一波长区域的G光，第二G滤光片23G2透过与第一G滤光片23G1相关性较高的第二波长区域的G光(参照图12)。

作为第一G滤光片23G1，能够采用现有的G滤光片(例如第1实施方式的G滤光片23G)。另外，作为第二G滤光片23G2，能够采用与第一G滤光片23G1相关性高的滤光片。在该情况下，配置有第二G滤光片23G2的受光元件的分光灵敏度曲线的峰值优选处于例如波长为500nm至535nm的范围(配置有现有的G滤光片的受光元件的分光灵敏度曲线的峰值的附近)。另外，决定四种颜色(R、G1、G2、B)的滤色器的方法可以采用例如日本特开2003－284084号所记载的方法。

如此将由彩色摄像元件取得的图像的颜色分为四种，增加所取得的颜色信息，由此与仅取得三种颜色(RGB)的情况相比，能够更准确地表现颜色。即，能够将眼睛看起来不一样的颜色再现为不一样的颜色，能够将看起来相同的颜色再现为相同的颜色(提高“颜色的判别性”)。

另外，在表示滤色器排列(受光元件)的分光灵敏度特性的图13中，各G滤光片23G1、23G2的透过率的峰值(各G像素的灵敏度的峰值)处于波长为480nm以上且570nm以下的范围内。各G滤光片23G1、23G2的透过率处于波长为500nm以上且560nm以下的范围内，比RB滤光片23R、23B的透过率高。因此，各G滤光片23G1、23G2也满足上述条件(2)、(3)。

另外，各G滤光片23G1、23G2的配置、个数也可以适当变更。另外，也可以将G滤光片23G的种类增加到三种以上。

＜透明滤光片(W滤光片)＞

透明滤光片23W是透明色的滤光片，也被称为白色滤光片等其他呼称。透明滤光片23W能够透过对应于可见光的波长区域的光，是例如RGB的各颜色的光(第一可见光波长区域、第二可见光波长区域以及第三可见光波长区域中的光)的透过率为50％以上的滤光片。一般而言，透明滤光片是在RGB的各波长区域中透过率较高、实际上具有接近透明的颜色特性的滤光片。

在表示滤色器排列(受光元件)的分光灵敏度特性的图13中，透明滤光片23W的透过率的峰值(白色像素的灵敏度的峰值)处于波长为480nm以上且570nm以下的范围内。另外，透明滤光片23W的透过率在波长为500nm以上且560nm以下的范围内，比RB滤光片23R、23B的透过率高。

＜翠绿色滤光片(E滤光片)＞

在上述的实施方式中，主要示出了由对应于RGBW色的彩色滤光片构成的滤色器，这些彩色滤光片(RGB滤光片)的一部分也可以是其他彩色滤光片，也可以是例如翠绿色滤光片E(第五滤光片、翠绿色像素)。尤其是优选代替第二滤光片(G滤光片23G)的一部分而配置翠绿色滤光片。如此，通过采用将G滤光片23G的一部分置换成翠绿色滤光片的4色的滤色器排列，从而能够提高亮度高的区域成分的再现，减少锯齿，并且能够提高分辨率。

在表示滤色器排列(受光元件)的分光灵敏度特性的图14中，翠绿色滤光片E的透过率的峰值(E像素的灵敏度的峰值)处于波长为480nm以上且570nm以下的范围内。另外，翠绿色滤光片E的透过率在波长为500nm以上且560nm以下的范围内比RB滤光片23R、23B的透过率高。因此，翠绿色滤光片E满足上述条件(2)、(3)。

另外，在图14所示的分光特性中，翠绿色滤光片E与G滤光片23G相比在短波长侧具有峰值，但也存在与G滤光片23G相比在长波长侧具有峰值(看起来稍偏黄色的颜色)的情况。如此，作为翠绿色滤光片E能够选择满足本发明的各条件的滤光片，例如可以选择满足条件(1)的翠绿色滤光片E。

＜其他颜色的种类＞

在上述各实施方式中，对由与原色RGB相关的滤色器构成的滤色器排列进行了说明，但也可以将本发明适用于由向作为例如原色RGB的互补色的C(青色)、M(品红色)、Y(黄色)加入了G的四种颜色的互补色的滤色器和透明滤光片23W构成的滤色器排列。在该情况下，也将满足上述条件中的任一条件的滤色器作为本发明的第二滤光片，将其他滤色器作为第三滤光片、第四滤光片以及第五滤光片。

＜蜂窝配置＞

上述各实施方式的各滤色器排列包含将各颜色的滤色器二维排列在水平方向(H)以及垂直方向(V)上而构成的基本排列图案，并且该基本排列图案重复配置在水平方向(H)以及垂直方向(V)上，但本发明不限定于此。

例如，也可以由采用使上述的各实施方式的基本排列图案绕光轴旋转45°而成的所谓蜂窝排列状的基本排列图案而将基本排列图案重复配置在倾斜方向(NE、NW)上而构成的排列图案构成滤色器。在该情况下，倾斜方向(NE、NW)是本发明的第一以及第二方向，水平、垂直方向是本发明的第三以及第四方向。

图15表示将使上述第1实施方式的基本排列图案P1配置成蜂窝状的排列图案作为基本排列图案P10的滤色器排列。

＜构成基本排列图案的像素数＞

在上述实施方式中，对对应于4×4像素的基本排列图案、对应于6×6像素的基本排列图案以及对应于8×8像素的基本排列图案进行了说明，但基本排列图案的对应像素数不限定于此。

即，在滤色器排列中，只要“在沿第一方向延伸的各像素行、沿第二方向延伸的各像素行以及沿与第一方向以及第二方向形成倾斜的第三方向以及第四方向分别延伸的各像素行上配置有对应于至少一个像素量的第一滤光片(W滤光片等)”、“在沿第一方向延伸的各像素行上以及沿第二方向延伸的各像素行上配置有对应于至少一个像素的第二滤光片(G滤光片等)，第三滤光片以及第四滤光片(R滤光片、B滤光片等)分别与第二滤光片相邻”、“在基本排列图案或者子排列中分别配置有至少一个像素量的第一滤光片、第二滤光片、第三滤光片以及第四滤光片”，则基本排列图案的对应像素数不特别被限定。

另外，基本排列图案也可以以对应于其他像素数的排列图案进行排列，但若基本排列图案的像素数增加，则去马赛克算法处理等信号处理会复杂化，与此相对，无法得到增大基本排列图案的尺寸所带来的突出的效果。因此，从防止信号处理的复杂化的观点来看，基本排列图案的尺寸优选是不过大的10×10像素以下，从使信号处理简单化的观点来看更优选为对应于6×6像素、4×4像素的基本排列图案。

另外，本发明的彩色摄像元件的滤色器排列不限定于上述实施方式，当然能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变形。例如，也可以对上述各实施方式以及各变形例的滤色器排列进行适当组合。

另外，在上述各实施方式中，对搭载于数码相机的彩色摄像元件进行了说明，但也能够将本发明适用于搭载于例如智能手机、手机、PDA等具有摄影功能的各种电子产品(摄像装置)的彩色摄像元件。

附图标记说明

9…数码相机、10…摄影光学系统、12…彩色摄像元件、14…摄影处理部、16…图像处理部、18…驱动部、20…控制部、21…像素、22…滤色器排列、23B…B滤光片、23G…G滤光片、23G1…第一G滤光片、23G2…第二G滤光片、23R…R滤光片、23W…透明滤光片、25a～25f…滤光片水平列、27a～27f…滤光片垂直列、P1～P10…基本排列图案

Claims (16)

1.一种彩色摄像元件，是在多个像素上配置滤色器而成的单板式彩色摄像元件，所述多个像素由排列在第一方向以及与该第一方向垂直的第二方向上的光电转换元件构成，

所述滤色器的排列包含将所述滤色器沿所述第一方向以及所述第二方向以对应于M×N像素的排列图案进行排列而成的基本排列图案，并且该基本排列图案在所述第一方向以及所述第二方向上重复配置，其中M为4以上的整数且N为4以上的整数，

所述滤色器至少包含：对应于透明色的第一滤光片；第二滤光片，具有可见光波长区域中的第一可见光波长区域比其他可见光波长区域高的透过率；第三滤光片，具有可见光波长区域中的与所述第一可见光波长区域不同的第二可见光波长区域比其他可见光波长区域高的透过率；以及第四滤光片，具有可见光波长区域中的与所述第一可见光波长区域以及所述第二可见光波长区域不同的第三可见光波长区域比其他可见光波长区域高的透过率，

在所述基本排列图案中，所述第一滤光片、所述第二滤光片、所述第三滤光片以及所述第四滤光片分别配置至少一个像素，

与对应于所述第二可见光波长区域的颜色以及对应于所述第三可见光波长区域的颜色相比，对应于所述第一可见光波长区域的颜色的用于获得亮度信号的贡献率高，

在所述滤色器的排列中，在沿所述第一方向延伸的各像素行上、沿所述第二方向延伸的各像素行上、以及分别沿相对于所述第一方向及所述第二方向而倾斜的第三方向及第四方向延伸的各像素行上，配置有对应于至少一个像素的所述第一滤光片，在沿所述第一方向延伸的各像素行上以及沿所述第二方向延伸的各像素行上，配置有对应于至少一个像素的所述第二滤光片，所述第三滤光片以及所述第四滤光片分别与所述第二滤光片相邻地配置，

所述第三方向及第四方向是所述滤色器的矩形形状的对角线方向。

2.一种彩色摄像元件，是在多个像素上配置滤色器而成的单板式彩色摄像元件，所述多个像素由排列在第一方向以及与该第一方向垂直的第二方向上的光电转换元件构成，

所述滤色器的排列包含将所述滤色器沿所述第一方向以及所述第二方向以对应于M×N像素的排列图案进行排列而成的基本排列图案，并且该基本排列图案在所述第一方向以及所述第二方向上重复配置，其中M为4以上的整数且N为4以上的整数，

所述滤色器至少包含：对应于透明色的第一滤光片；第二滤光片，具有可见光波长区域中的第一可见光波长区域比其他可见光波长区域高的透过率；第三滤光片，具有可见光波长区域中的与所述第一可见光波长区域不同的第二可见光波长区域比其他可见光波长区域高的透过率；以及第四滤光片，具有可见光波长区域中的与所述第一可见光波长区域以及所述第二可见光波长区域不同的第三可见光波长区域比其他可见光波长区域高的透过率，

在所述基本排列图案中，所述第一滤光片、所述第二滤光片、所述第三滤光片以及所述第四滤光片分别配置至少一个像素，

所述第二滤光片的透过率的峰值处于波长为480nm以上且570nm以下的范围内，所述第三滤光片以及所述第四滤光片的透过率的峰值处于所述范围外，

在所述滤色器的排列中，在沿所述第一方向延伸的各像素行上、沿所述第二方向延伸的各像素行上、以及分别沿相对于所述第一方向及所述第二方向而倾斜的第三方向及第四方向延伸的各像素行上，配置有对应于至少一个像素的所述第一滤光片，在沿所述第一方向延伸的各像素行上以及沿所述第二方向延伸的各像素行上，配置有对应于至少一个像素的所述第二滤光片，所述第三滤光片以及所述第四滤光片分别与所述第二滤光片相邻地配置，

所述第三方向及第四方向是所述滤色器的矩形形状的对角线方向。

3.一种彩色摄像元件，是在多个像素上配置滤色器而成的单板式彩色摄像元件，所述多个像素由排列在第一方向以及与该第一方向垂直的第二方向上的光电转换元件构成，

所述滤色器的排列包含将所述滤色器沿所述第一方向以及所述第二方向以对应于M×N像素的排列图案进行排列而成的基本排列图案，并且该基本排列图案在所述第一方向以及所述第二方向上重复配置，其中M为4以上的整数且N为4以上的整数，

所述滤色器至少包含：对应于透明色的第一滤光片；第二滤光片，具有可见光波长区域中的第一可见光波长区域比其他可见光波长区域高的透过率；第三滤光片，具有可见光波长区域中的与所述第一可见光波长区域不同的第二可见光波长区域比其他可见光波长区域高的透过率；以及第四滤光片，具有可见光波长区域中的与所述第一可见光波长区域以及所述第二可见光波长区域不同的第三可见光波长区域比其他可见光波长区域高的透过率，

在所述基本排列图案中，所述第一滤光片、所述第二滤光片、所述第三滤光片以及所述第四滤光片分别配置至少一个像素，

所述第一可见光波长区域处于可见光波长为500nm以上且560nm以下的范围内，

在所述滤色器的排列中，在沿所述第一方向延伸的各像素行上、沿所述第二方向延伸的各像素行上、以及分别沿相对于所述第一方向及所述第二方向而倾斜的第三方向及第四方向延伸的各像素行上，配置有对应于至少一个像素的所述第一滤光片，在沿所述第一方向延伸的各像素行上以及沿所述第二方向延伸的各像素行上，配置有对应于至少一个像素的所述第二滤光片，所述第三滤光片以及所述第四滤光片分别与所述第二滤光片相邻地配置，

所述第三方向及第四方向是所述滤色器的矩形形状的对角线方向。

4.一种彩色摄像元件，是在多个像素上配置滤色器而成的单板式彩色摄像元件，所述多个像素由排列在第一方向以及与该第一方向垂直的第二方向上的光电转换元件构成，

所述滤色器的排列包含将所述滤色器沿所述第一方向以及所述第二方向以对应于M×N像素的排列图案进行排列而成的基本排列图案，并且该基本排列图案在所述第一方向以及所述第二方向上重复配置，其中M为4以上的整数且N为4以上的整数，

所述滤色器至少包含：对应于透明色的第一滤光片；第二滤光片，具有可见光波长区域中的第一可见光波长区域比其他可见光波长区域高的透过率；第三滤光片，具有可见光波长区域中的与所述第一可见光波长区域不同的第二可见光波长区域比其他可见光波长区域高的透过率；以及第四滤光片，具有可见光波长区域中的与所述第一可见光波长区域以及所述第二可见光波长区域不同的第三可见光波长区域比其他可见光波长区域高的透过率，

在所述基本排列图案中，所述第一滤光片、所述第二滤光片、所述第三滤光片以及所述第四滤光片分别配置至少一个像素，

所述第一可见光波长区域包含：与三原色中的对亮度信号贡献最多的颜色对应的可见光波长区域；以及与不同于所述三原色的颜色对应的可见光波长区域，所述第二滤光片包含：具有与所述三原色中的对亮度信号贡献最多的颜色对应的可见光波长区域比其他可见光波长区域高的透过率的滤光片；以及具有与不同于所述三原色的颜色对应的所述可见光波长区域比其他可见光波长区域高的透过率的滤光片，

在所述滤色器的排列中，在沿所述第一方向延伸的各像素行上、沿所述第二方向延伸的各像素行上、以及分别沿相对于所述第一方向及所述第二方向而倾斜的第三方向及第四方向延伸的各像素行上，配置有对应于至少一个像素的所述第一滤光片，在沿所述第一方向延伸的各像素行上以及沿所述第二方向延伸的各像素行上，配置有对应于至少一个像素的所述第二滤光片，所述第三滤光片以及所述第四滤光片分别与所述第二滤光片相邻地配置，

所述第三方向及第四方向是所述滤色器的矩形形状的对角线方向。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的彩色摄像元件，其中，

在所述滤色器的排列中，在配置有所述第一滤光片的像素、配置有所述第三滤光片的像素以及配置有所述第四滤光片的像素各自的周边相邻八个像素中的两个像素以上配置有所述第二滤光片。

6.根据权利要求5所述的彩色摄像元件，其中，

在所述滤色器的排列中，在配置有所述第二滤光片的像素各自的周边相邻八个像素中的一个像素以上配置有所述第二滤光片。

7.根据权利要求1～4中任一项所述的彩色摄像元件，其中，

在所述基本排列图案中，在沿所述第一方向延伸的各像素行上以及沿所述第二方向延伸的各像素行上配置有对应于至少一个像素的所述第三滤光片或者对应于至少一个像素的所述第四滤光片。

8.根据权利要求1～4中任一项所述的彩色摄像元件，其中，

在所述基本排列图案中满足下述关系：

配置有第一滤光片的像素数≥配置有第二滤光片的像素数≥配置有第三滤光片的像素数，以及

配置有第一滤光片的像素数≥配置有第二滤光片的像素数≥配置有第四滤光片的像素数。

9.根据权利要求1～4中任一项所述的彩色摄像元件，其中，

在所述滤色器的排列中，配置有所述第一滤光片的像素与配置有所述第二滤光片的像素相邻地配置。

10.根据权利要求1～4中任一项所述的彩色摄像元件，其中，

所述基本排列图案由所述滤色器沿着所述第一方向以及所述第二方向以对应于M×N像素的排列图案进行排列而成，其中M为6以上的整数且N为6以上的整数，

所述基本排列图案包含各两个第一子排列以及第二子排列，所述第一子排列以及所述第二子排列是将所述滤色器以对应于(M/2)×(N/2)像素的排列图案进行排列而成的两种子排列，并且所述第一子排列以及所述第二子排列中，所述第一滤光片、所述第二滤光片、所述第三滤光片以及所述第四滤光片分别配置至少一个像素。

11.根据权利要求1～4中任一项所述的彩色摄像元件，其中，

所述基本排列图案由所述滤色器沿着所述第一方向以及所述第二方向以对应于M×N像素的排列图案进行排列而成，其中M为6以上的整数且N为6以上的整数，

所述基本排列图案包含各一个第一子排列、第二子排列、第三子排列以及第四子排列，所述第一子排列、所述第二子排列、所述第三子排列以及所述第四子排列是将所述滤色器以对应于(M/2)×(N/2)像素的排列图案进行排列而成的四种子排列，并且所述第一子排列、所述第二子排列、所述第三子排列以及所述第四子排列中，所述第一滤光片、所述第二滤光片、所述第三滤光片以及所述第四滤光片分别配置至少一个像素。

12.根据权利要求10所述的彩色摄像元件，其中，

构成所述基本排列图案的所述子排列包含：具有各子排列中的所述第三滤光片的位置与所述第四滤光片的位置颠倒的位置关系的子排列对。

13.根据权利要求1～4中任一项所述的彩色摄像元件，其中，

所述第一滤光片在所述第一可见光波长区域、所述第二可见光波长区域以及所述第三可见光波长区域具有50％以上的透过率。

14.根据权利要求1～4中任一项所述的彩色摄像元件，其中，

所述第一可见光波长区域、所述第二可见光波长区域以及所述第三可见光波长区域对应于三原色，

所述滤色器还包含第五滤光片，所述第五滤光片具有与不同于所述三原色的颜色对应的可见光波长区域比其他可见光波长区域高的透过率。

15.根据权利要求1～4中任一项所述的彩色摄像元件，其中，

所述第一可见光波长区域对应于绿色，所述第二可见光波长区域对应于红色，所述第三可见光波长区域对应于蓝色。

16.一种摄像装置，具有：

摄影光学系统；

彩色摄像元件，经由所述摄影光学系统使被摄体像成像；以及

图像数据生成部，生成表示成像后的所述被摄体像的图像数据，

所述彩色摄像元件是权利要求1～15中任一项所述的彩色摄像元件。