JP2000315784A - カラー撮像素子及び撮像装置 - Google Patents
カラー撮像素子及び撮像装置Info
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Abstract
現性が良く、且つCMY系フィルタを用いた場合と同様
に感度の高い撮像を可能にする。 【解決手段】 カラー画像の撮像のために各画素に色フ
ィルタを配置し、RGBの3原色に対応した信号を得る
カラー撮像素子において、ベイヤ配列のRGB系フィル
タとベイヤ配列のCMY系フィルタを市松格子状に配置
し、被写体の明るさに応じてRGB系又はCMY系の何
れかの出力を選択する。
Description
タルスチルカメラ)やビデオカメラ等に使用される撮像
素子に係わり、特に色フィルタ配置の改良をはかったカ
ラー撮像素子及びこれを用いた撮像装置に関する。
り撮像し、得られた画像データをコンパクトフラッシュ
(CF)やスマートメディア(SSFDC)等のフラッ
シュメモリに記憶する電子カメラが実用化されている。
この電子カメラは、小型・軽量であり、さらに画像デー
タの書き換えが可能であることから、今後益々普及する
と予想される。
撮像するには、撮像素子の各画素に色フィルタを配置
し、RGBの3原色に対応した信号を得る必要がある。
CCDカラー撮像素子の色フィルタには、原色系である
RGB系フィルタと補色系であるCMY系フィルタの2
種類がある。
系フィルタやCMY系フィルタを用いた場合には次のよ
うな問題があった。即ち、RGB系フィルタを用いた場
合、色再現性は良いが感度が低いため、暗い場面の撮像
が難しい。また、CMY系フィルタを用いた場合、感度
が高く暗い場面の撮像も可能であるが、RGB系フィル
タに比べて色再現性が劣る。つまり、いずれのフィルタ
を用いても、色再現性と感度の両方を満足することはで
きなかった。
ので、その目的とするところは、RGB系フィルタを用
いた場合と同様に色再現性が良く、且つCMY系フィル
タを用いた場合と同様に感度の高い特性を実現し得るカ
ラー撮像素子及びこれを用いた撮像装置を提供すること
にある。
するために本発明は次のような構成を採用している。
変換面たる撮像面を有したカラー撮像素子であって、前
記撮像面を構成する各画素の分光感度特性は、加色混合
の3原色たるRGB及び減色混合の3原色たるCMYの
計6色を含むものであることを特徴とする。
を用いた撮像装置において、撮像素子のRGB系出力又
はCMY系出力に基づいて所定の画像信号を生成する画
像信号生成手段と、被写体の明るさを判定する被写体輝
度判定手段と、この被写体輝度判定手段の出力に基づい
て前記画像信号生成手段における画像信号生成過程で使
用する撮像素子の2系統の出力の何れかを選択する選択
制御手段とを具備してなることを特徴とする。
を用いた撮像装置において、撮像素子の出力に基づいて
所定の画像信号を生成する画像信号生成手段と、前記撮
像素子のRGB系出力又はCMY系出力に基づいて所定
の自動制御を行う自動制御手段と、被写体の明るさを判
定する被写体輝度判定手段と、この被写体輝度判定手段
の出力に基づいて前記自動制御手段における自動制御処
理で使用する撮像素子出力の2系統の出力の何れかを選
択する選択制御手段とを具備してなることを特徴とす
る。
は次のものがあげられる。 (1) 色コーディングの配列は、RGBから構成されるベ
イヤ配列とCMYから構成されるベイヤ配列からなり、
各々のベイヤ配列は互いに辺を共有しない市松状に配置
されたこと。 (2) 自動制御手段は、RGB系出力又はCMY系出力に
基づいて露出及び焦点を調整するものであること。 (3) 4×4のマスから1つの画素信号を生成し、マスを
2画素ピッチずつずらして2次元の画素信号を得るこ
と。
る各画素の分光感度特性に、加色混合の3原色たるRG
B及び減色混合の3原色たるCMYの計6色を持たせる
ことにより、1つの撮像素子でRGB系の出力とCMY
系の出力を得ることができる。上記の分光感度特性を持
たせるには、RGB系のフィルタとCMY系のフィルタ
の両方を配置すればよい。
のフィルタを選択することにより、被写体に応じた最適
な撮像が可能となる。即ち、被写体が十分に明るい場合
は、RGB系フィルタを選択することにより、色再現性
の良い画像が得られる。被写体が暗い場合は、CMY系
フィルタを選択することにより、暗い場合であってもノ
イズの少ない撮像が可能となる。
ての画素を用いるのではないため、解像度は低下する
(通常は1/2となる)。しかし、将来の高画素化によ
り撮像素子の画素数が十分に多くなった場合、画素の選
択的使用による解像度の低下が無視できるようになり、
上記した本発明の効果がより有効となる。
形態によって説明する。
撮像装置の回路構成を示すブロック図である。
動機構、103は露出制御機構、104はLPF等のフ
ィルタ系、105は色フィルタを内蔵したCCDカラー
撮像素子、106はCCDドライバ、107はA/D変
換器等を含むプリプロセス部、108は色信号生成処
理,マトリックス変換処理,その他各種のデジタル処理
を行うためのデジタルプロセス部、109はカードイン
ターフェース、110はCF等のメモリカード、111
はLCD画像表示系、112はシステムコントローラ
(CPU)、113は操作スイッチ系、114は操作表
示系、115はレンズドライバ、116は露出制御ドラ
イバを示している。
であるが、本実施形態がこれと異なる点は、CCDカラ
ー撮像素子105の構成、更にはこれに伴うデジタルプ
ロセス部108による処理にある。本実施形態の撮像素
子は、加色混合の3原色RGBと減色混合のCMYの6
つの分光感度特性である6つの色特性を有した光電変換
素子の配列からなる撮像面を有する。
は、図2に示すようにベイヤ配列である。即ち、光電変
換素子は水平及び垂直2方向の直交配列であり、RGB
系フィルタの3色の配列はRとB及びGとGがそれぞれ
対角配置されたベイヤ配列であり、同様にCMY系フィ
ルタの3色の配列はCとM及びYとYがそれぞれ対角配
置されたベイヤ配列である。そして、RGB系フィルタ
とCMY系フィルタの各々のベイヤ配列は、互いに辺を
共有しない市松状に配置されている。
号生成処理について説明する。図2中に破線で囲まれた
4×4のマスが色信号生成の基本格子であり、RGB系
を選択する場合はマス内の2つのR,2つのB,4つの
Gで画素信号を生成し、CMY系を選択する場合はマス
内の2つのC,2つのM,4つのYで画素信号を生成す
る。そして、上記のマスを2画素ピッチずつずらすこと
により、2次元の画素信号を得るものとなっている。
す図であり、(a)はRGB系フィルタにおける受光感
度分布、(b)はCMY系フィルタにおける受光感度分
である。
るためのフローチャートである。まず、処理のスタート
により(1stレリーズ)、被写体における絶対輝度レ
ベルを測定する(S1)。この測定においては、被写体
方向の輝度をセンサにより測定しても良いし、CCD撮
像素子の出力を用いることも可能である。
るか否かを判定し(S2)、所定値以上であれば、RG
B系の出力を用いて露出及びフォーカスを自動調整する
(S3)。所定値より小さければ、CMY系の出力を用
いて露出及びフォーカスを自動調整する(S4)。
RGB系及びCMY系の色フィルタがそれぞれベイヤ配
列されたカラー撮像素子により被写体像を撮像し、カラ
ー撮像素子の各光電変換素子(各画素)からの信号を増
幅する。そして、増幅された信号をA/D変換したの
ち、各々のベイヤデータを格納し、ホワイトバランスの
調整を行う(S6)。
るか否かを判定し(S7)、所定値以上であれば、RG
B系の出力を用いて色信号生成処理を行い(S8)、さ
らにRGB用マトリックス処理を行う(S9)。色信号
生成に関しては、前記図2を用いて説明した通りであ
り、4×4のマス内のRGB系出力から1画素相当分の
カラー信号を生成し、マスを2画素ピッチずつずらして
2次元画像信号を生成する。マトリックス処理では、周
知のマトリックス変換により色再現誤差を低減するため
に分光感度の補正を行う。一方、輝度が所定値以下であ
れば、CMY系の出力を用いて色信号生成処理を行い
(S10)、さらにCMY用マトリックス処理を行う
(S11)。
変換処理及びY/C分離処理を施した後、JPEG圧縮
処理を行い、圧縮した画像データをメモリカード等に記
録する(S12)。
輝度が所定値以上の場合、即ち被写体が明るい場合は、
RGB系フィルタを配置した光電変換素子の出力(RG
B系出力)を用いて色信号生成処理を行うことにより、
色再現性の良いRGB信号が得られる。これとは逆に、
被写体の輝度が所定値より小さい場合、即ち被写体が暗
い場合は、CMY系フィルタを配置した光電変換素子の
出力(CMY系出力)を用いて色信号生成処理を行うこ
とにより、色再現性は多少劣るがノイズの少ないRGB
信号が得られる。
れるものではない。実施形態では、RGB及びCMYを
それぞれベイヤ配列にしたが、これに限らず各種の配列
が可能である。例えば、図5に示すように、図2に示す
配列からGとYの一部を入れ替えたような配置も可能で
ある。また、撮像装置の構成は図1に何ら限定されるも
のではなく、仕様に応じて適宜変更可能である。その
他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実
施することができる。
像面を構成する各画素の分光感度特性に、加色混合の3
原色たるRGB及び減色混合の3原色たるCMYの計6
色を持たせることにより、1つの撮像素子でRGB系の
出力とCMY系の出力を得ることができる。そして、被
写体の明るさ等に応じて2系統の何れかの出力を選択す
ることによって、色再現性が良く且つノイズの少ない撮
像が可能となる。
成を示すブロック図。
ィルタの配列を示す図。
B系及びCMY系の分光感度特性を示す図。
チャート。
る色フィルタの配列を示す図。
Claims (4)
- 【請求項1】色コーディングされた光電変換面たる撮像
面を有した撮像素子であって、 前記撮像面を構成する各画素の分光感度特性は、加色混
合の3原色たるRGB及び減色混合の3原色たるCMY
の計6色を含むものであることを特徴とするカラー撮像
素子。 - 【請求項2】前記色コーディングの配列は、RGBから
構成されるベイヤ配列とCMYから構成されるベイヤ配
列からなり、各々のベイヤ配列は互いに辺を共有しない
市松状に配置されたことを特徴とする請求項1記載のカ
ラー撮像素子。 - 【請求項3】請求項1に記載のカラー撮像素子と、この
撮像素子のRGB系出力又はCMY系出力に基づいて所
定の画像信号を生成する画像信号生成手段と、被写体の
明るさを判定する被写体輝度判定手段と、この被写体輝
度判定手段の出力に基づいて前記画像信号生成手段にお
ける画像信号生成過程で使用する撮像素子の2系統の出
力の何れかを選択する選択制御手段とを具備してなるこ
とを特徴とする撮像装置。 - 【請求項4】請求項1に記載のカラー撮像素子と、この
撮像素子の出力に基づいて所定の画像信号を生成する画
像信号生成手段と、前記撮像素子のRGB系出力又はC
MY系出力に基づいて所定の自動制御を行う自動制御手
段と、被写体の明るさを判定する被写体輝度判定手段
と、この被写体輝度判定手段の出力に基づいて前記自動
制御手段における自動制御処理で使用する撮像素子出力
の2系統の出力の何れかを選択する選択制御手段とを具
備してなることを特徴とする撮像装置。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP12484499A JP4334668B2 (ja) | 1999-04-30 | 1999-04-30 | 撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
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JP4334668B2 JP4334668B2 (ja) | 2009-09-30 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP12484499A Expired - Fee Related JP4334668B2 (ja) | 1999-04-30 | 1999-04-30 | 撮像装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1999
- 1999-04-30 JP JP12484499A patent/JP4334668B2/ja not_active Expired - Fee Related
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