JP2001224037A - Color image pickup device and image data acquisition method - Google Patents

Color image pickup device and image data acquisition method

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JP2001224037A
JP2001224037A JP2000034955A JP2000034955A JP2001224037A JP 2001224037 A JP2001224037 A JP 2001224037A JP 2000034955 A JP2000034955 A JP 2000034955A JP 2000034955 A JP2000034955 A JP 2000034955A JP 2001224037 A JP2001224037 A JP 2001224037A
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JP
Japan
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color
sensitivity
negative
positive
image pickup
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Application number
JP2000034955A
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Japanese (ja)
Inventor
Kenji Mizumoto
賢次 水本
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Minolta Co Ltd
Original Assignee
Minolta Co Ltd
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Publication date
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  • Color Image Communication Systems (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Image Input (AREA)
  • Color Television Image Signal Generators (AREA)
  • Facsimile Scanning Arrangements (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a color image pickup device that can enhance color reproducibility and expansion of a color image pickup range by accurately reproducing an image pickup characteristic having negative spectral sensitivity. SOLUTION: The color image pickup device having a 3-primary color filter whose R, G and B stimulus value being able to take a negative value follows a prescribed image pickup characteristic at its image pickup element section, is provided with a positive sensitivity filter section where at least one color in the three primary colors of the filter has only a positive sensitivity characteristic of the stimulus value and with a negative sensitivity filter section which has the negative sensitivity characteristic of the stimulus value as a positive sensitivity.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、RGBフィルタが
コーティングされた1枚のCCDを使用する単板式のカ
ラー撮像装置、および当該装置における画像データ取得
方法に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a single-chip type color image pickup apparatus using one CCD coated with an RGB filter, and a method of acquiring image data in the apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】CCDを1枚だけ使用する単板式のRG
B原色フィルタカラー撮像素子においては、CCDの撮
像部にコーティングされる光学フィルタは、例えば、図
1に示したようなR(赤)、G(緑)、B(青)の配列を有す
る。図2は、各色フィルタの分光感度の一例を示したも
のであり、視覚による色再現範囲に対応したものであ
る。撮像部に投影された被写体露光像の有する色情報
は、光学フィルタによって三原色撮像信号に分解され
る。そして、隣接する3つの画素から得られる三原色撮
像信号を利用して、F=rR+gG+bBなる演算を行
なうことで、各位置における色光Fを得ることができ
る。ここで、r、g、bは、三原色それぞれの強度を示
すもので刺激値と呼ばれている。各刺激値は、R、G、
Bの各色フィルタを通過してCCDで検出された光の強
度から決定することができる。
2. Description of the Related Art Single-chip RG using only one CCD
In the B primary color filter color imaging device, the optical filter coated on the imaging section of the CCD has, for example, an arrangement of R (red), G (green), and B (blue) as shown in FIG. FIG. 2 shows an example of the spectral sensitivity of each color filter, and corresponds to the color reproduction range by visual observation. The color information of the subject exposure image projected on the imaging unit is separated into three primary color imaging signals by an optical filter. Then, by using the three primary color imaging signals obtained from the three adjacent pixels, the calculation of F = rR + gG + bB is performed, whereby the color light F at each position can be obtained. Here, r, g, and b indicate the intensity of each of the three primary colors, and are called stimulus values. Each stimulus value is R, G,
It can be determined from the intensity of light detected by the CCD after passing through each color filter of B.

【0003】視覚による色再現範囲を基準とした場合の
各刺激値r、g、bの値は、図2に示したように正の値
しかとらない。一方、図3は、カラーテレビジョンに関
するNTSC方式で規格された色再現範囲を色度図上に
示したものである。NTSC規格による色再現範囲は、
ブラウン管からの出力を基準として定められたものであ
り、図3中に示したR、G、Bの三点を頂点とする三角
形の領域で示される。この範囲で色再現を行なうための
分光感度(カラーテレビジョン理想撮像特性)を光の三原
色R、G、Bを用いて表現すると、図4に示したよう
に、各刺激値が負の値をもとることとなる。このような
分光感度を有するカメラを実現しようとすると、単板式
においても正用と負用の2つのCCD素子が必要となる
ため、コスト的に劣るだけでなくカメラの大型化を招い
てしまう。
The stimulus values r, g, and b based on the visual color reproduction range have only positive values as shown in FIG. On the other hand, FIG. 3 shows, on a chromaticity diagram, the color reproduction range of the color television standardized by the NTSC system. The color reproduction range according to the NTSC standard is
It is determined based on the output from the CRT, and is indicated by a triangular area having three points R, G, and B as vertices shown in FIG. If the spectral sensitivity (color television ideal imaging characteristics) for performing color reproduction in this range is expressed using the three primary colors R, G, and B of the light, as shown in FIG. Will be taken. In order to realize a camera having such spectral sensitivity, two CCD elements for positive use and negative use are required even in a single-panel type, so that not only is the cost inferior, but also the size of the camera is increased.

【0004】そこで、従来の単板式では上記理想撮像特
性を近似的に実現しているが、その近似方法には、次の
2種類を挙げることができる。 (1)上記理想撮像特性の正感度の部分だけを用いると
ともにその裾を削る(図5参照)。裾部分を削ったのは、
正感度の部分のみを用いるだけでは、負感度部分の欠除
により再現像の彩度が低下するので、それを考慮したも
のである。 (2)リニアマトリックス方式の採用。図4を参照して
これを説明すると、Gの感度特性カーブの短波長側の負
部分については、Bの感度特性カーブから減算すること
で代用し、長波長側の負部分については、Rの感度特性
カーブから減算することで代用するものである。
Therefore, the conventional single-panel system approximately realizes the ideal image pickup characteristics, and the following two types of the approximation methods can be given. (1) Only the positive sensitivity portion of the ideal imaging characteristic is used and its tail is cut (see FIG. 5). What cut the hem part
If only the portion of the positive sensitivity is used, the saturation of the re-development is reduced due to the lack of the portion of the negative sensitivity, and this is taken into consideration. (2) Use of a linear matrix system. Explaining this with reference to FIG. 4, the negative part on the short wavelength side of the sensitivity characteristic curve of G is substituted by subtracting it from the sensitivity characteristic curve of B, and the negative part on the long wavelength side is substituted by R of the long wavelength side. Substitution is performed by subtracting from the sensitivity characteristic curve.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記2つの方法は、あ
くまでも近似であるため、色撮像範囲が狭く、色再現性
も低い。娯楽等の民生使用ではあまり問題とならない
が、医療や美術絵画保存等の分野では、さらなる高性能
が要求される。撮影時における色撮像範囲を大きくして
も、最終的な色再現の範囲は再生装置(ディスプレイや
プリンタ等)の性能を上回ることはできない。しかし、
将来的な再生装置の高性能化を考えると、撮影時におけ
る色撮像範囲を大きくしておくことは重要な課題であ
り、これが本発明の解決すべき技術的課題である。
Since the above two methods are approximations to the last, the color imaging range is narrow and the color reproducibility is low. Although it does not cause much problem in consumer use such as recreation, further high performance is required in fields such as medical care and art and art preservation. Even if the color imaging range at the time of shooting is increased, the final color reproduction range cannot exceed the performance of the playback device (display, printer, etc.). But,
Considering the future performance enhancement of the playback apparatus, it is important to increase the color imaging range at the time of shooting, and this is a technical problem to be solved by the present invention.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段・作用・効果】本発明は、上
記課題を有効に解決するために創案されたものであり、
以下の特徴を備えたカラー撮像装置を提供するものであ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to effectively solve the above-mentioned problems.
A color imaging device having the following features is provided.

【0007】本発明のカラー撮像装置は、「R、G、B
に対する刺激値が負の値をとり得る所定の撮像特性」に
従う3原色フィルタを撮像素子部に備えている。3原色
フィルタは、3原色のうち少なくとも1色(3色すべて
であることが好ましい)については、「当該刺激値の正
感度特性部分のみを有する正感度フィルタ部」と「当該
刺激値の負感度特性部分を正感度として有する負感度フ
ィルタ部」とを備えている。
[0007] The color image pickup apparatus of the present invention is composed of “R, G, B”.
The image sensor unit has three primary color filters that conform to a "predetermined imaging characteristic in which the stimulus value with respect to can take a negative value". As for the three primary color filters, for at least one of the three primary colors (preferably all three colors), the “positive sensitivity filter section having only the positive sensitivity characteristic portion of the stimulus value” and the “negative sensitivity A negative sensitivity filter section having a characteristic portion as a positive sensitivity ”.

【0008】上記構成を備えた本発明のカラー撮像装置
においては、「正感度フィルタ部を通過した光の強度」
と「負感度フィルタ部を通過した光の強度」とに基いた
演算(減算)を行なうことで正および負の両方の刺激値を
得ることができる。すなわち、正用と負用の2つの撮像
素子(CCD等)を用いることなく、1つの撮像素子で正
および負の両方の刺激値を得ることができる。
[0008] In the color image pickup apparatus of the present invention having the above configuration, "the intensity of light passing through the positive sensitivity filter unit"
By performing an arithmetic operation (subtraction) based on the "and the intensity of the light passing through the negative sensitivity filter unit", both positive and negative stimulus values can be obtained. That is, one positive imaging element can obtain both positive and negative stimulus values without using two positive imaging elements and negative imaging elements (CCD or the like).

【0009】したがって、本発明のカラー撮像素子で
は、R、G、Bに対する刺激値が負の値をとり得るあら
ゆる撮像特性(分光感度)を正確に再現できる。例えば、
この撮像特性が図4に示した撮像特性であるならば、図
3に示したNTSC規格による三角形領域の色再現範囲
内で、色再現誤差を極めて小さくすることができる。さ
らに本発明によれば、図3に示す色再現範囲よりもさら
に拡大された色再現範囲に対応する分光感度であっても
それを正確に再現できるので、色撮像範囲を従来よりも
拡大することができる。したがって、将来的な再生装置
の性能向上にも対応できる高品質の画像データを取得で
きる。勿論、部品増や装置の大型化を招くこともない。
Therefore, the color imaging device of the present invention can accurately reproduce all imaging characteristics (spectral sensitivity) in which the stimulus values for R, G, and B can take negative values. For example,
If this imaging characteristic is the imaging characteristic shown in FIG. 4, the color reproduction error can be extremely reduced within the color reproduction range of the triangular area according to the NTSC standard shown in FIG. Furthermore, according to the present invention, even if the spectral sensitivity corresponds to the color reproduction range further expanded than the color reproduction range shown in FIG. 3, it can be accurately reproduced. Can be. Therefore, it is possible to acquire high-quality image data that can cope with a future improvement in the performance of the reproducing apparatus. Of course, there is no increase in the number of components or the size of the apparatus.

【0010】なお、カラー撮像装置全体としての分光感
度は、「撮影光学系の分光感度」、「色フィルタの分光
感度」、「光電変換部の分光感度」の3つの分光感度を
総合して定まるものである。本発明では、その3つの分
光感度のうち、「色フィルタの分光感度」に着目し、こ
の分光感度を正確に再現することで、総合的な分光感度
を理想の特性に近づけるものである。
Note that the spectral sensitivity of the entire color image pickup apparatus is determined by integrating three spectral sensitivities of "spectral sensitivity of a photographing optical system", "spectral sensitivity of a color filter", and "spectral sensitivity of a photoelectric conversion unit". Things. The present invention focuses on the "spectral sensitivity of the color filter" among the three spectral sensitivities, and accurately reproduces this spectral sensitivity to bring the overall spectral sensitivity closer to ideal characteristics.

【0011】本発明のカラー撮像装置においては、正感
度フィルタ部と負感度フィルタ部とを、撮像素子の隣接
する画素に対して設けることが好ましい。これによっ
て、画枠内の狭い範囲に存在する被写体に対しても、上
記演算を用いて、分光感度を正確に再現することができ
る。
In the color image pickup device of the present invention, it is preferable that the positive sensitivity filter section and the negative sensitivity filter section are provided for pixels adjacent to the image sensor. As a result, the spectral sensitivity can be accurately reproduced by using the above calculation even for a subject existing in a narrow range within the image frame.

【0012】撮像素子部の画素群を1ライン(水平1ラ
インまたは垂直1ライン)置きの2フィールドに分け、
各フィールドに属する画素群からの信号読出を行なう場
合には、上記負感度フィルタ部が一方のフィールドに属
する画素に対してのみ設けることが好ましい。このよう
な構成を採用すると、負感度フィルタ部が含まれない方
のフィールドから従来通りの画像データを得ることがで
きるので、本発明のカラー撮像装置に対応していない従
来から存在するディスプレイ装置であっても有効に使用
することができる。
The pixel group of the image sensor is divided into two fields every other line (one horizontal line or one vertical line).
When reading out signals from a pixel group belonging to each field, it is preferable that the negative sensitivity filter section is provided only for pixels belonging to one field. When such a configuration is adopted, conventional image data can be obtained from the field in which the negative sensitivity filter section is not included, so that a conventional display device that does not correspond to the color imaging device of the present invention can be used. Even if there is, it can be used effectively.

【0013】さらに本発明により、R、G、Bに対する
刺激値が負の値をとり得る所定の撮像特性に従う3原色
フィルタを撮像素子部に備えたカラー撮像装置における
画像データの取得方法が提供される。この方法では、上
記フィルタ内の3原色のうち少なくとも1色(3原色す
べてであることが好ましい)については、当該刺激値の
正感度特性部分のみを有する正感度フィルタ部と、当該
刺激値の負感度特性部分を正感度として有する負感度フ
ィルタ部と、を設ける。そして、「正感度フィルタ部か
ら得られた画像データ」から「負感度フィルタ部から得
られた画像データ」を減算することで新たな画像データ
を取得する。
Further, according to the present invention, there is provided a method for acquiring image data in a color image pickup apparatus provided with an image pickup element section having three primary color filters according to predetermined image pickup characteristics in which stimulus values for R, G, and B can take negative values. You. In this method, for at least one of the three primary colors (preferably all three primary colors) in the filter, a positive sensitivity filter section having only the positive sensitivity characteristic portion of the stimulus value, A negative sensitivity filter section having a sensitivity characteristic portion as a positive sensitivity. Then, new image data is obtained by subtracting "image data obtained from the negative sensitivity filter unit" from "image data obtained from the positive sensitivity filter unit".

【0014】この場合、上記撮像素子部の画素群を1ラ
イン(水平1ラインまたは垂直1ライン)置きの2フィー
ルドに分けて、負感度フィルタ部を一方のフィールドに
属する画素に対してのみ設け、一方のフィールドから得
られた画像データと他方のフィールドから得られた画像
データに対して減算を行なうことが好ましい。
In this case, the pixel group of the image sensor is divided into two fields every other line (one horizontal line or one vertical line), and a negative sensitivity filter section is provided only for pixels belonging to one field. It is preferable to perform subtraction on image data obtained from one field and image data obtained from the other field.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】本発明の実施形態を添付の図面を
参照して以下に説明する。図示の例は、NTSC規格に
よる色再現範囲(図3中の三角形領域)に対応する分光感
度を再現する場合について、説明するものである。図6
(a)は、図4中のRチャンネルの分光感度のみを取り出
して示している。破線部が正感度部分を、実線部が負感
度部分を、それぞれ示している。そして、図6(b)は、
図6(a)中の正感度部分のみを取り出した分光感度を、
図6(c)は、負感度部分を正感度に置き換えた分光感度
を示している。本発明では、図6(b)の分光感度を有す
る色フィルタ、および図6(c)の分光感度を有する色フ
ィルタを、それぞれ作製し、各色フィルタをRp、Rn
呼ぶ。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The illustrated example describes a case where the spectral sensitivity corresponding to the color reproduction range (triangular area in FIG. 3) according to the NTSC standard is reproduced. FIG.
4A shows only the spectral sensitivity of the R channel in FIG. A broken line indicates a positive sensitivity part, and a solid line indicates a negative sensitivity part. And FIG. 6 (b)
The spectral sensitivity obtained by extracting only the positive sensitivity part in FIG.
FIG. 6C shows the spectral sensitivity obtained by replacing the negative sensitivity part with the positive sensitivity. In the present invention, a color filter having a spectral sensitivity of FIG. 6 (b), and a color filter having a spectral sensitivity of FIG. 6 (c), respectively were prepared, referred to as the color filters R p, and R n.

【0016】同様に、図7(a)は図4中のGチャンネル
の分光感度のみを示し、図7(b)および図7(c)は、そ
の正感度部分のみを取り出した分光感度、および負感度
部分を正感度に置き換えた分光感度を、それぞれ示して
いる。図7(b)の分光感度を有する色フィルタをGp
図7(c)の分光感度を有する色フィルタをGnと呼ぶ。
Similarly, FIG. 7A shows only the spectral sensitivity of the G channel in FIG. 4, and FIGS. 7B and 7C show the spectral sensitivity obtained by extracting only the positive sensitivity portion, and FIG. The spectral sensitivities obtained by replacing the negative sensitivities with the positive sensitivities are shown. The color filter G p having a spectral sensitivity of FIG. 7 (b),
The color filter having the spectral sensitivity of FIG. 7C is called Gn .

【0017】同様に、図8(a)は図4中のBチャンネル
の撮像特性のみを示し、図8(b)および図8(c)は、そ
の正感度部分のみを取り出した分光感度、および負感度
部分を正感度に置き換えた分光感度を、それぞれ示して
いる。図8(b)の分光感度を有する色フィルタをBp
図8(c)の分光感度を有する色フィルタをBnと呼ぶ。
Similarly, FIG. 8 (a) shows only the imaging characteristics of the B channel in FIG. 4, and FIGS. 8 (b) and 8 (c) show the spectral sensitivity obtained by extracting only the positive sensitivity portion, and The spectral sensitivities obtained by replacing the negative sensitivities with the positive sensitivities are shown. The color filter B p with the spectral sensitivity of FIG. 8 (b),
The color filter having the spectral sensitivity of FIG. 8C is called Bn .

【0018】図9は、上記各色フィルタの配列例を示し
ている。この配列は、「RpとRn」、「GpとGn」、
「BpとBn」の各組をそれぞれ縦方向に隣接して配置
し、それら各組を図1に示したG市松ベイヤ配列のごと
く配置したものである。以下の説明から分かるように、
この配列は、1フレームの画像情報を水平1ライン置き
に2フィールドに分け、フィールド単位で撮像信号を取
り出す場合に有効である。なお、G市松ベイヤ配列以外
にも、R、G、Bストライプ方式を採用することも可能
である。
FIG. 9 shows an example of the arrangement of the respective color filters. This sequence, "R p and R n", "G p and G n '
Each set of “B p and B n ” is arranged adjacent to each other in the vertical direction, and each set is arranged like the G checkered Bayer array shown in FIG. As you can see from the description below,
This arrangement is effective when one frame of image information is divided into two fields every other horizontal line and an image pickup signal is taken out in field units. In addition, it is also possible to adopt R, G, and B stripe methods other than the G checker Bayer arrangement.

【0019】図9において、奇数フィールド(1、2、
3、・・・)に相当するラインには、Rp、Gp、Bpを配
列し、偶数フィールド(1'、2'、3'、・・・)に相当
するラインには、Rn、Gn、Bnを配列している。勿
論、上記とは逆に、奇数フィールドにRn、Gn、Bn
配列し、偶数フィールドにRp、Gp、Bpを配列しても
よい。
In FIG. 9, the odd fields (1, 2,.
3, the line corresponding to the..), R p, G p, arrayed B p, even fields (1 ', 2', 3 ', to the line corresponding to ...) is, R n , G n , and B n are arranged. Of course, contrary to the above, R n , G n , and B n may be arranged in odd fields, and R p , G p , and B p may be arranged in even fields.

【0020】図10は、図9の配列を有する色フィルタを
備えた撮像素子を用いた制御例を示すブロック図であ
る。撮像素子1は、フィールド選択部10からのフィール
ド切換信号に従って、指定された奇数または偶数のフィ
ールドの撮像信号を出力する。撮像素子1から出力され
た各撮像信号は、A/D変換部2において画素単位でア
ナログ-デジタル変換された後、奇数フィールドからの
信号はフィールドメモリPに、偶数フィールドからの信
号はフィールドメモリNに、それぞれ画像データとして
記憶される。フィールドメモリPに記憶された各ライン
に対する画像データをRps ps、Bpsと、フィールド
メモリNに記憶された各ラインに対する画像データをR
ns' ns' ns'とする。添字のsはライン番号を意味
する。
FIG. 10 is a block diagram showing a control example using an image pickup device having a color filter having the arrangement of FIG. The imaging device 1 outputs an imaging signal of a specified odd or even field according to a field switching signal from the field selection unit 10. Each of the image signals output from the image sensor 1 is subjected to analog-to-digital conversion in the A / D converter 2 in pixel units, and signals from odd fields are stored in a field memory P, and signals from even fields are stored in a field memory N. Are respectively stored as image data. The image data for each line stored in the field memory P is R ps , G ps , B ps, and the image data for each line stored in the field memory N is R
ns' , G ns' and B ns' . The subscript s means a line number.

【0021】次に、フィールドメモリPおよびNから画
像データが順次読み出されて、減算処理部6において、
隣り合う正感度および負感度のライン同士ついて画像デ
ータの減算処理を行なう。これにより得られた画像デー
タがフィールドメモリWに記憶される。すなわち、フィ
ールドメモリWに記憶される画像データをRs、Gs、B
sとすると、この画像信号と上記正感度信号および負感
度信号との関係は、下記の式で現される。 Rs=Rps−Rns's=Gps−Gns's=Bps−Bns'
Next, image data is sequentially read from the field memories P and N, and the subtraction processing section 6
Image data subtraction processing is performed on adjacent positive and negative sensitivity lines. The image data thus obtained is stored in the field memory W. That is, the image data stored in the field memory W is represented by R s , G s , B
Assuming that s , the relationship between the image signal and the positive sensitivity signal and the negative sensitivity signal is expressed by the following equation. R s = R ps -R ns' G s = G ps -G ns' B s = B ps -B ns'

【0022】以上のように、正感度および負感度の画像
データをフィールド単位で記憶しておくと、従来通りの
画像データが必要な場合には、正感度画像データのみか
らなる画像データ(図示の例では、奇数フィールドの画
像データ)を出力すれば足りるので、従来の画像表示装
置との互換性を図る上で都合が良い。
As described above, when the image data of the positive sensitivity and the image data of the negative sensitivity are stored in units of fields, when the conventional image data is required, the image data consisting of only the positive sensitivity image data (shown in FIG. In the example, it is sufficient to output image data of an odd field), which is convenient for achieving compatibility with a conventional image display device.

【0023】また、図示の例ように、正感度の色フィル
タと負感度の色フィルタとを互いに隣接して配列すれ
ば、被写体の狭い範囲において、上記減算を利用して理
想撮像特性に忠実な高品質の画像データを得ることがで
きる。なお、撮像素子1の各フィールド間における感度
(光電変換感度)が異なる場合には、当該理想撮像特性を
正確に再現するために、偶数フィールドに対して感度調
整部3を用いた感度調整を行なってもよい。
Further, as shown in the example of the drawing, if the positive sensitivity color filter and the negative sensitivity color filter are arranged adjacent to each other, the above-described subtraction can be used in the narrow range of the subject so as to be faithful to the ideal imaging characteristics. High quality image data can be obtained. In addition, the sensitivity between the fields of the image sensor 1
If the (photoelectric conversion sensitivities) are different, the sensitivity adjustment using the sensitivity adjuster 3 may be performed on the even-numbered fields in order to accurately reproduce the ideal imaging characteristics.

【0024】図示の例では、理想撮像特性の三原色すべ
てに対して正感度信号および負感度信号を得て減算を行
なっているが、いずれか2色または1色のみについての
み両信号を得て減算をすることとしてもよい。例えば、
図4から分かるように、負感度の分光感度特性の影響
は、約500nmの短波長領域において特に大きいので、赤
(R)と緑(G)の2色のみについて、正感度信号および負
感度信号を得て減算を行ってもよい。
In the illustrated example, the positive sensitivity signal and the negative sensitivity signal are obtained and subtracted for all three primary colors of the ideal imaging characteristics. However, both signals are obtained and subtracted only for any two colors or only one color. It is good also as doing. For example,
As can be seen from FIG. 4, the influence of the spectral sensitivity characteristic of the negative sensitivity is particularly large in the short wavelength region of about 500 nm.
For only two colors (R) and green (G), a positive sensitivity signal and a negative sensitivity signal may be obtained and subtraction may be performed.

【0025】以上の実施形態では、図4の理想撮像特性
を正確に再現する場合を説明している。しかし、本発明
によれば、CCD等の撮像素子を1つだけ使用するカラ
ー撮像装置においても「負の分光感度」を正確に再現す
ることができるので、現在のブラウン管を基準とするN
TSC規格による色再現範囲(図3の三角形領域)よりも
広い色再現範囲に対応した撮像特性(分光感度)であって
も正確に再現することが可能となる。すなわち、本発明
によれば、色撮像範囲を従来よりも拡げることができ、
したがって、ディスプレイやプリンタ等の再生装置の将
来的な性能向上にも対応できる高品質の画像データを取
得することが可能となる。
In the above embodiment, the case where the ideal image pickup characteristic shown in FIG. 4 is accurately reproduced is described. However, according to the present invention, the "negative spectral sensitivity" can be accurately reproduced even in a color imaging device using only one imaging device such as a CCD.
It is possible to accurately reproduce even an imaging characteristic (spectral sensitivity) corresponding to a color reproduction range wider than the color reproduction range (triangular area in FIG. 3) according to the TSC standard. That is, according to the present invention, the color imaging range can be expanded more than before,
Therefore, it is possible to acquire high-quality image data that can cope with a future performance improvement of a reproducing apparatus such as a display or a printer.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 色フィルタの配列の一例を示す説明図であ
る。
FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating an example of an array of color filters.

【図2】 視覚を基準とした場合における色フィルタの
分光感度を示すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing the spectral sensitivity of a color filter based on visual perception.

【図3】 NTSC規格による色再現範囲を説明する色
度図である。
FIG. 3 is a chromaticity diagram illustrating a color reproduction range according to the NTSC standard.

【図4】 図3の色再現範囲に対応する理想撮像特性を
示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing ideal imaging characteristics corresponding to the color reproduction range of FIG. 3;

【図5】 図3の理想撮像特性を近似した従来例に係る
撮像特性を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing imaging characteristics according to a conventional example in which the ideal imaging characteristics of FIG. 3 are approximated.

【図6】 本発明に係る色フィルタにおけるRの分光感
度を説明するグラフである。
FIG. 6 is a graph illustrating the spectral sensitivity of R in the color filter according to the present invention.

【図7】 本発明に係る色フィルタにおけるGの分光感
度を説明するグラフである。
FIG. 7 is a graph illustrating the spectral sensitivity of G in the color filter according to the present invention.

【図8】 本発明に係る色フィルタにおけるBの分光感
度を説明するグラフである。
FIG. 8 is a graph illustrating the spectral sensitivity of B in the color filter according to the present invention.

【図9】 本発明に係る色フィルタの配列の一例を示す
説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing an example of an array of color filters according to the present invention.

【図10】 図9の色フィルタを用いた撮像装置の制御
例を説明するブロック図である。
FIG. 10 is a block diagram illustrating a control example of an imaging apparatus using the color filter of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 撮像素子 2 A/D変換部 3 感度調整部 4 フィールドメモリP 5 フィールドメモリN 6 減算処理部 7 フィールドメモリW 10 フィールド選択部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image sensor 2 A / D conversion part 3 Sensitivity adjustment part 4 Field memory P 5 Field memory N 6 Subtraction processing part 7 Field memory W 10 Field selection part

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04N 1/48 H04N 1/46 A Fターム(参考) 4M118 AA10 AB01 BA10 DB03 GC08 GC14 5B047 AB04 BB04 BB06 BC07 5C065 AA01 BB01 CC01 DD02 EE03 EE05 GG02 GG26 GG27 GG30 5C072 AA01 BA19 DA09 QA10 UA18 5C079 HB01 JA13 JA23 MA11 NA03──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI Theme coat ゛ (Reference) H04N 1/48 H04N 1/46 A F term (Reference) 4M118 AA10 AB01 BA10 DB03 GC08 GC14 5B047 AB04 BB04 BB06 BC07 5C065 AA01 BB01 CC01 DD02 EE03 EE05 GG02 GG26 GG27 GG30 5C072 AA01 BA19 DA09 QA10 UA18 5C079 HB01 JA13 JA23 MA11 NA03

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 R、G、Bに対する刺激値が負の値をと
り得る所定の撮像特性に従う3原色フィルタを撮像素子
部に備えたカラー撮像装置であって、 上記フィルタは、3原色のうち少なくとも1色について
は、当該刺激値の正感度特性部分のみを有する正感度フ
ィルタ部と、当該刺激値の負感度特性部分を正感度とし
て有する負感度フィルタ部と、を備えることを特徴とす
る、カラー撮像装置。
1. A color imaging device comprising an image sensor unit having three primary color filters according to predetermined imaging characteristics in which a stimulus value for R, G, and B can take a negative value, wherein the filter is one of three primary colors. For at least one color, a positive sensitivity filter unit having only a positive sensitivity characteristic portion of the stimulus value, and a negative sensitivity filter unit having a negative sensitivity characteristic portion of the stimulus value as a positive sensitivity, Color imaging device.
【請求項2】 上記フィルタは、R、G、Bのすべてに
ついて、正感度フィルタ部と負感度フィルタ部とを備え
ていることを特徴とする、請求項1記載のカラー撮像装
置。
2. The color imaging apparatus according to claim 1, wherein the filter includes a positive sensitivity filter section and a negative sensitivity filter section for all of R, G, and B.
【請求項3】 上記所定の撮像特性が、NTSC規格の
色再現範囲に対応するカラーテレビジョン理想撮像特性
であることを特徴とする、請求項1または2記載のカラ
ー撮像装置。
3. The color imaging apparatus according to claim 1, wherein the predetermined imaging characteristic is a color television ideal imaging characteristic corresponding to a color reproduction range of the NTSC standard.
【請求項4】 上記正感度フィルタ部と負感度フィルタ
部とを、撮像素子の隣接する画素に対して設けたことを
特徴とする、請求項1〜3のいずれか1つに記載のカラ
ー撮像装置。
4. The color image pickup apparatus according to claim 1, wherein said positive sensitivity filter section and said negative sensitivity filter section are provided for pixels adjacent to an image sensor. apparatus.
【請求項5】 上記撮像素子部の画素群を1ライン置き
の2フィールドに分け、各フィールドに属する画素群か
らの信号読出を行なう、請求項1〜4のいずれか1つに
記載のカラー撮像装置であって、 上記負感度フィルタ部は、一方のフィールドに属する画
素に対してのみ設けられていることを特徴とする、カラ
ー撮像装置。
5. The color image pickup apparatus according to claim 1, wherein the pixel group of the image pickup device section is divided into two fields every other line, and a signal is read from the pixel group belonging to each field. A color imaging device, wherein the negative sensitivity filter unit is provided only for pixels belonging to one field.
【請求項6】 R、G、Bに対する刺激値が負の値をと
り得る所定の撮像特性に従う3原色フィルタを撮像素子
部に備えたカラー撮像装置において、 上記フィルタ内の3原色のうち少なくとも1色について
は、当該刺激値の正感度特性部分のみを有する正感度フ
ィルタ部と、当該刺激値の負感度特性部分を正感度とし
て有する負感度フィルタ部と、を設け、 正感度フィルタ部から得られた画像データと負感度フィ
ルタ部から得られた画像データとの減算を行なうことで
新たな画像データを取得することを特徴とする、画像デ
ータ取得方法。
6. A color image pickup apparatus provided with an image pickup device section having three primary color filters according to predetermined image pickup characteristics in which a stimulus value for R, G, and B can take a negative value, wherein at least one of the three primary colors in the filters is provided. For the color, a positive sensitivity filter unit having only the positive sensitivity characteristic part of the stimulus value and a negative sensitivity filter unit having the negative sensitivity characteristic part of the stimulus value as the positive sensitivity are provided. Image data obtaining method, wherein new image data is obtained by performing a subtraction between the obtained image data and the image data obtained from the negative sensitivity filter unit.
【請求項7】 R、G、Bに対する刺激値が負の値をと
り得る所定の撮像特性に従う3原色フィルタを撮像素子
部に備えたカラー撮像装置において、 上記フィルタ内の3原色のうち少なくとも1色について
は、当該刺激値の正感度特性部分のみを有する正感度フ
ィルタ部と、当該刺激値の負感度特性部分を正感度とし
て有する負感度フィルタ部と、を設け、 上記撮像素子部の画素群を1ライン置きの2フィールド
に分けて、負感度フィルタ部を一方のフィールドに属す
る画素に対してのみ設け、 一方のフィールドから得られた画像データと他方のフィ
ールドから得られた画像データに対して減算を行なうこ
とで新たな画像データを取得することを特徴とする、画
像データ取得方法。
7. A color image pickup device provided with an image pickup element section having three primary color filters according to predetermined imaging characteristics in which stimulus values for R, G, and B can take a negative value, wherein at least one of the three primary colors in the filters is provided. For the color, a positive sensitivity filter unit having only a positive sensitivity characteristic portion of the stimulus value and a negative sensitivity filter unit having a negative sensitivity characteristic portion of the stimulus value as positive sensitivity are provided, and a pixel group of the imaging device unit is provided. Is divided into two fields every other line, and a negative sensitivity filter section is provided only for the pixels belonging to one field, and the image data obtained from one field and the image data obtained from the other field are provided. An image data acquisition method, wherein new image data is acquired by performing subtraction.
【請求項8】 R、G、Bのすべてについて上記正感度
フィルタ部と負感度フィルタ部とを設けたことを特徴と
する、請求項6または7記載の方法。
8. The method according to claim 6, wherein the positive sensitivity filter section and the negative sensitivity filter section are provided for all of R, G, and B.
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CN101652988B (en) * 2007-03-29 2012-10-03 佳能株式会社 Color processor, and color processing method

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