JP2002369212A - カラー及び輝度用の受光体を有する粗にサンプリングされたイメージ感知ディバイス - Google Patents
カラー及び輝度用の受光体を有する粗にサンプリングされたイメージ感知ディバイスInfo
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- H04N25/10—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof for transforming different wavelengths into image signals
- H04N25/11—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics
- H04N25/13—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements
- H04N25/134—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements based on three different wavelength filter elements
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 過度に露光された状態でも、空間的な細部の
損失や空間分解能の損失を起こさないイメージ感知デバ
イスを提供する。 【解決手段】 輝度に対応するスペクトル領域を感知す
る第１の種類の素子と、主に赤の光を感知する第２の種
類の素子と、主に緑の光を感知する第３の種類の素子
と、主に青の光を感知する第４の種類の素子とを備え、
これら４つの種類の素子が繰返しパターンで現れるよう
に、光感知素子のアレイを構成する。
損失や空間分解能の損失を起こさないイメージ感知デバ
イスを提供する。 【解決手段】 輝度に対応するスペクトル領域を感知す
る第１の種類の素子と、主に赤の光を感知する第２の種
類の素子と、主に緑の光を感知する第３の種類の素子
と、主に青の光を感知する第４の種類の素子とを備え、
これら４つの種類の素子が繰返しパターンで現れるよう
に、光感知素子のアレイを構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般に、イメージ
収集の分野に関し、より具体的には、異なるカラーの種
類の受光体を有するイメージ感知ディバイスに関する。
収集の分野に関し、より具体的には、異なるカラーの種
類の受光体を有するイメージ感知ディバイスに関する。
【０００２】
【従来の技術】電子イメージ感知ディバイスは、光に対
して異なるカラー応答をする受光体の配列を有する写真
イメージを粗（sparely）にサンプリングする技術を採
用してきた。本願で使用する粗にサンプリングするとい
う用語は、全てのカラーがイメージ感知ディバイス内の
全ての受光体で感知されないという事実（サンプリング
をまばらに行う、または、サンプリング密度が密度が低
い）のことを指す。１９７５年にBayerは、１９７６年
７月２０日に発行された米国特許第３，９７１，０６５
号の中で、カラーフィルタのアレイの形状の受光体の粗
にサンプリングされたイメージ感知ディバイスを開示し
た。Bayerによって開示されたイメージ感知ディバイス
は、受光体の長方形のアレイの中で構成された。ここで
輝度感知受光体は、受光体の全ての行の一つおきの受光
体が、受光体の隣接する行内の１つのピクセルにより千
鳥状にされた輝度感知受光体のパターンをしていた。こ
のため、輝度感知受光体は、チェッカーボードのパター
ンを形成した。Bayerのイメージ感知ディバイスの他の
受光体は、２種類のクロミナンス（chrominance）又は
カラー感知受光体を使用した。第１の種類のクロミナン
ス受光体は奇数行の受光体の中で使用され、第２の種類
のクロミナンス受光体は偶数行の受光体の中で使用され
た。
して異なるカラー応答をする受光体の配列を有する写真
イメージを粗（sparely）にサンプリングする技術を採
用してきた。本願で使用する粗にサンプリングするとい
う用語は、全てのカラーがイメージ感知ディバイス内の
全ての受光体で感知されないという事実（サンプリング
をまばらに行う、または、サンプリング密度が密度が低
い）のことを指す。１９７５年にBayerは、１９７６年
７月２０日に発行された米国特許第３，９７１，０６５
号の中で、カラーフィルタのアレイの形状の受光体の粗
にサンプリングされたイメージ感知ディバイスを開示し
た。Bayerによって開示されたイメージ感知ディバイス
は、受光体の長方形のアレイの中で構成された。ここで
輝度感知受光体は、受光体の全ての行の一つおきの受光
体が、受光体の隣接する行内の１つのピクセルにより千
鳥状にされた輝度感知受光体のパターンをしていた。こ
のため、輝度感知受光体は、チェッカーボードのパター
ンを形成した。Bayerのイメージ感知ディバイスの他の
受光体は、２種類のクロミナンス（chrominance）又は
カラー感知受光体を使用した。第１の種類のクロミナン
ス受光体は奇数行の受光体の中で使用され、第２の種類
のクロミナンス受光体は偶数行の受光体の中で使用され
た。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】Bayerは、米国特許第
３，９７１，０６５号の中で、粗にサンプリングされた
イメージ感知ディバイスの別の構成を開示した。この構
成は、時間が経過するにつれてより有用であることが証
明された。この別の構成では、緑感知用受光体が使用さ
れて輝度信号を感知し、赤及び青感知用受光体が、図２
（ａ）に示すように、２つのクロミナンス形の受光体用
に使用される。Bayerの別の構成の利点は、３種類の光
学素子の間の光学応答がほぼ等しくされたセンサであ
る、すなわち、３種類の受光体は白色光に露光される
と、同じ入射光のレベルで飽和する。両方のBayerの構
成の欠点は、過度露光状態が生じると明らかになる。緑
感知用受光体がイメージの輝度信号により近い関係があ
るので、多くの現実の対象物は赤又は青のイメージ内容
よりもイメージ内容がより緑になる。その結果、所定の
光景が過度に露光される場合、緑感知用受光体は一般に
赤又は青感知用受光体よりも早く飽和する（最大の可能
な信号強度に達する）。飽和した受光体に対応するピク
セル値は結果として切り取られ（最大のピクセル値に達
し）、結果として空間的な細部の損失が生じる。図２
（ｂ）は、飽和した緑の受光体の位置でＸを用いてBaye
rのパターンを示す。これらの飽和した緑の受光体のイ
メージの細部は不明瞭である。これらの受光体では、空
間的な細部の損失があるだけでなく、緑のカラー情報の
損失も発生する。
３，９７１，０６５号の中で、粗にサンプリングされた
イメージ感知ディバイスの別の構成を開示した。この構
成は、時間が経過するにつれてより有用であることが証
明された。この別の構成では、緑感知用受光体が使用さ
れて輝度信号を感知し、赤及び青感知用受光体が、図２
（ａ）に示すように、２つのクロミナンス形の受光体用
に使用される。Bayerの別の構成の利点は、３種類の光
学素子の間の光学応答がほぼ等しくされたセンサであ
る、すなわち、３種類の受光体は白色光に露光される
と、同じ入射光のレベルで飽和する。両方のBayerの構
成の欠点は、過度露光状態が生じると明らかになる。緑
感知用受光体がイメージの輝度信号により近い関係があ
るので、多くの現実の対象物は赤又は青のイメージ内容
よりもイメージ内容がより緑になる。その結果、所定の
光景が過度に露光される場合、緑感知用受光体は一般に
赤又は青感知用受光体よりも早く飽和する（最大の可能
な信号強度に達する）。飽和した受光体に対応するピク
セル値は結果として切り取られ（最大のピクセル値に達
し）、結果として空間的な細部の損失が生じる。図２
（ｂ）は、飽和した緑の受光体の位置でＸを用いてBaye
rのパターンを示す。これらの飽和した緑の受光体のイ
メージの細部は不明瞭である。これらの受光体では、空
間的な細部の損失があるだけでなく、緑のカラー情報の
損失も発生する。
【０００４】Yamagamiらに１９９４年６月２１日に発行
された米国特許第５，３２３，２３３号は、Bayerのパ
ターンの変形例として、異なる構成を有する受光体のイ
メージ感知ディバイス用カラーフィルタのアレイを開示
している。輝度光に応答するＹのラベル付き受光体及び
赤、緑、および青の光にそれぞれ応答するＲ，Ｇ及びＢ
のラベル付き受光体を有する、Yamagamiの受光体のパタ
ーンが図３（ａ）に示されている。このYamagamiのパタ
ーンは、５０％の輝度用受光体、２５％の緑用受光体、
１２．５％の赤用受光体、及び１２．５％の青用受光体
を含んでいる。Ｘで示した飽和した輝度の受光体を有す
る、過度に露光された状態についてのYamagamiのパター
ンは、図３（ｂ）に示されている。赤、緑、および青の
受光体は、まだ変調信号を発生することができる。しか
しながら、過度に露光された状態では、Yamagamiのパタ
ーンは、５０％のアレイが輝度応答用の受光体であると
いう事実から、空間分解能の損失を被る。
された米国特許第５，３２３，２３３号は、Bayerのパ
ターンの変形例として、異なる構成を有する受光体のイ
メージ感知ディバイス用カラーフィルタのアレイを開示
している。輝度光に応答するＹのラベル付き受光体及び
赤、緑、および青の光にそれぞれ応答するＲ，Ｇ及びＢ
のラベル付き受光体を有する、Yamagamiの受光体のパタ
ーンが図３（ａ）に示されている。このYamagamiのパタ
ーンは、５０％の輝度用受光体、２５％の緑用受光体、
１２．５％の赤用受光体、及び１２．５％の青用受光体
を含んでいる。Ｘで示した飽和した輝度の受光体を有す
る、過度に露光された状態についてのYamagamiのパター
ンは、図３（ｂ）に示されている。赤、緑、および青の
受光体は、まだ変調信号を発生することができる。しか
しながら、過度に露光された状態では、Yamagamiのパタ
ーンは、５０％のアレイが輝度応答用の受光体であると
いう事実から、空間分解能の損失を被る。
【０００５】このため、粗にサンプリングする技術を採
用するイメージ感知ディバイス用の、改良されたパター
ンの受光体に対する要求がある。
用するイメージ感知ディバイス用の、改良されたパター
ンの受光体に対する要求がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に基づいて、光感
知素子のアレイを有するイメージ感知ディバイスを提供
することによって、この要求は満足される。このイメー
ジ感知ディバイスは、輝度に対応するスペクトル領域を
感知する第１の種類の素子、主に赤の光を感知する第２
の種類の素子、主に緑の光を感知する第３の種類の素
子、主に青の光を感知する第４の種類の素子を備えて、
これらの４つの種類の素子が繰返しパターンで現れる。
好ましい実施形態では、繰返しのパターンで現れるイメ
ージ感知ディバイスの４つの種類の素子は、アレイの少
なくとも主要な部分上に、全ての４種類の素子が一つお
きの素子位置に、光感知素子のアレイの２つの直交する
方向の両方に沿って現れるように構成することができ
る。
知素子のアレイを有するイメージ感知ディバイスを提供
することによって、この要求は満足される。このイメー
ジ感知ディバイスは、輝度に対応するスペクトル領域を
感知する第１の種類の素子、主に赤の光を感知する第２
の種類の素子、主に緑の光を感知する第３の種類の素
子、主に青の光を感知する第４の種類の素子を備えて、
これらの４つの種類の素子が繰返しパターンで現れる。
好ましい実施形態では、繰返しのパターンで現れるイメ
ージ感知ディバイスの４つの種類の素子は、アレイの少
なくとも主要な部分上に、全ての４種類の素子が一つお
きの素子位置に、光感知素子のアレイの２つの直交する
方向の両方に沿って現れるように構成することができ
る。
【０００７】この構成により、イメージ感知ディバイス
が、過度に露光された状態に対して空間的細部の損失を
最小にすることである。
が、過度に露光された状態に対して空間的細部の損失を
最小にすることである。
【０００８】
【発明の実施の形態】電荷結合素子（ＣＣＤ）及びＣＭ
ＯＳイメージセンサなどのイメージ感知ディバイスは、
ディジタルカメラ、スキャナ、及びビデオカメラのよう
な製品の中に一般に使用される。多くのイメージ感知デ
ィバイスはカラーフィルタのアレイ（color filter arr
ay（ＣＦＡ））を採用して、種々の光感知素子すなわち
受光体の光に対するカラー応答を修正している。このた
め、感知されたイメージ内の受光体の幾何学的な位置に
ついては、光又はカラーに対する１つの特性応答のみが
サンプリングされる。故に、カラーフィルタのアレイを
使用するイメージ感知ディバイスは、粗にサンプリング
されたイメージ感知ディバイスと呼ばれる。ディジタル
のピクセル値（ピクセル）は、受光体によって作られた
電子信号から電子的なアナログ−ディジタル変換回路を
用いて導き出される。光に対して主に赤のカラー応答を
する種類の受光体が作る信号から算出されたピクセル
を、赤ピクセルと名付ける。同様に、緑及び青のピクセ
ルは、それぞれ緑及び青の光に主に応答する種類の対応
する受光体を有している。輝度用ピクセルは、赤、緑、
および青（白色）の光に応答する種類の対応する受光体
を有する。
ＯＳイメージセンサなどのイメージ感知ディバイスは、
ディジタルカメラ、スキャナ、及びビデオカメラのよう
な製品の中に一般に使用される。多くのイメージ感知デ
ィバイスはカラーフィルタのアレイ（color filter arr
ay（ＣＦＡ））を採用して、種々の光感知素子すなわち
受光体の光に対するカラー応答を修正している。このた
め、感知されたイメージ内の受光体の幾何学的な位置に
ついては、光又はカラーに対する１つの特性応答のみが
サンプリングされる。故に、カラーフィルタのアレイを
使用するイメージ感知ディバイスは、粗にサンプリング
されたイメージ感知ディバイスと呼ばれる。ディジタル
のピクセル値（ピクセル）は、受光体によって作られた
電子信号から電子的なアナログ−ディジタル変換回路を
用いて導き出される。光に対して主に赤のカラー応答を
する種類の受光体が作る信号から算出されたピクセル
を、赤ピクセルと名付ける。同様に、緑及び青のピクセ
ルは、それぞれ緑及び青の光に主に応答する種類の対応
する受光体を有している。輝度用ピクセルは、赤、緑、
および青（白色）の光に応答する種類の対応する受光体
を有する。
【０００９】本発明は、図１に示すような、光感知素子
のカラーフィルタのアレイＣＦＡのパターンを採用す
る。Ｌでラベルされた受光体の位置は白色光を感知し
て、輝度ピクセルのデータを発生する。同様に、Ｒ，Ｇ
及びＢでラベルされた受光体の位置は、主に赤、緑、お
よび青の光を感知し、それに応じて赤、緑、および青の
ピクセルのデータを発生する。それぞれの４種類の受光
体は、アレイの少なくとも主な部分上に、全ての４種類
の素子が光感知素子のアレイの２つの直交する方向の両
方に沿って一つおきの素子の位置に現れるように、一つ
おきの受光体の行の一つおきの受光体の長方形のパター
ンの中に配列される。各種類の受光体は等しい頻度で示
されている、すなわち、各種類の受光体は受光体全体の
２５％を構成することに注意されたい。
のカラーフィルタのアレイＣＦＡのパターンを採用す
る。Ｌでラベルされた受光体の位置は白色光を感知し
て、輝度ピクセルのデータを発生する。同様に、Ｒ，Ｇ
及びＢでラベルされた受光体の位置は、主に赤、緑、お
よび青の光を感知し、それに応じて赤、緑、および青の
ピクセルのデータを発生する。それぞれの４種類の受光
体は、アレイの少なくとも主な部分上に、全ての４種類
の素子が光感知素子のアレイの２つの直交する方向の両
方に沿って一つおきの素子の位置に現れるように、一つ
おきの受光体の行の一つおきの受光体の長方形のパター
ンの中に配列される。各種類の受光体は等しい頻度で示
されている、すなわち、各種類の受光体は受光体全体の
２５％を構成することに注意されたい。
【００１０】本発明の重要な態様は、過度露光の状態に
対して明白である。イメージ感知ディバイスが極めて多
くの光を受ける場合、輝度用受光体は飽和する、すなわ
ち、輝度用受光体は赤、緑、および青の受光体より早く
最大信号状態に達する。過度露光の状態が発生すると、
対応する輝度ピクセル値は切り取られる、すなわち、そ
れらの値は可能な最大の数値を取る。一般的に感知され
たイメージでは、いくつかの輝度用受光体は飽和し、一
方より少ない光を受ける他の受光体は飽和しない。この
ため、飽和状態が部分的に生じる。図４は、輝度用受光
体を過度露光により飽和状態にした、イメージ感知ディ
バイスの部分的な領域の受光体のＣＦＡパターンを示し
ている。過度露光にされた受光体は、Ｘでラベル付けさ
れている。赤、緑、および青の受光体は、過度露光によ
り飽和されていないため、まだ信号変化を記録すること
ができることに注意されたい。これにより、本発明は受
光体の２５％のみが輝度用受光体であるという事実によ
って、過度露光の状態に対して空間的な細部の損失を最
小にする。
対して明白である。イメージ感知ディバイスが極めて多
くの光を受ける場合、輝度用受光体は飽和する、すなわ
ち、輝度用受光体は赤、緑、および青の受光体より早く
最大信号状態に達する。過度露光の状態が発生すると、
対応する輝度ピクセル値は切り取られる、すなわち、そ
れらの値は可能な最大の数値を取る。一般的に感知され
たイメージでは、いくつかの輝度用受光体は飽和し、一
方より少ない光を受ける他の受光体は飽和しない。この
ため、飽和状態が部分的に生じる。図４は、輝度用受光
体を過度露光により飽和状態にした、イメージ感知ディ
バイスの部分的な領域の受光体のＣＦＡパターンを示し
ている。過度露光にされた受光体は、Ｘでラベル付けさ
れている。赤、緑、および青の受光体は、過度露光によ
り飽和されていないため、まだ信号変化を記録すること
ができることに注意されたい。これにより、本発明は受
光体の２５％のみが輝度用受光体であるという事実によ
って、過度露光の状態に対して空間的な細部の損失を最
小にする。
【００１１】電子センサを採用しているイメージングデ
ィバイスは周知であるため、本願の説明は特に、本発明
による装置の一部を形成する又はそれとより直接的に協
同する素子に向けられる。本願で具体的に表示又は説明
されない素子は、当業者に周知の素子である。本願で使
用されるイメージという用語は、二次元アレイのピクセ
ル値であることに注意されたい。イメージは、別のイメ
ージの二次元の部分集合（サブセット）とすることもで
きる。本発明は、ディジタルカメラの中で全体的又は部
分的に実行することができる。
ィバイスは周知であるため、本願の説明は特に、本発明
による装置の一部を形成する又はそれとより直接的に協
同する素子に向けられる。本願で具体的に表示又は説明
されない素子は、当業者に周知の素子である。本願で使
用されるイメージという用語は、二次元アレイのピクセ
ル値であることに注意されたい。イメージは、別のイメ
ージの二次元の部分集合（サブセット）とすることもで
きる。本発明は、ディジタルカメラの中で全体的又は部
分的に実行することができる。
【００１２】本発明の重要な素子は、図５の機能ブロッ
ク図として示されている。対象物又は光景からの光はレ
ンズ２に入射し、電荷結合素子（ＣＣＤ）のようなイメ
ージ感知ディバイス１０上に写真イメージを形成する。
ＣＭＯＳディバイスなどの他のディバイスをイメージ感
知ディバイス１０として使用することができることに、
注意されたい。レンズ２とイメージ感知ディバイス１０
との間に配置された光学的なローパスフィルタ６は、エ
イリアシング（aliasing）の発生を押さえるために、イ
メージ形成された光にわずかなブラーリング（blurrin
g）を実行する。Ａ／Ｄ変換器１４は、イメージ感知デ
ィバイス１０からイメージ形成された光に相当する電圧
信号を受け取り、この電圧信号に相当するイメージ信号
を発生する。Ａ／Ｄ変換器１４の出力は、粗にサンプリ
ングされたディジタルイメージ２０１である。サンプリ
ング密度が低いディジタルイメージは、複数の種類の受
光体を備えた単一のイメージセンサを有するイメージ感
知ディバイスを用いて収集されたディジタルイメージと
して定義される。ＣＦＡ補間回路２６は、粗にサンプリ
ングされたディジタルイメージ２０１をＡ／Ｄ変換器１
４から受け取り、カラーフィルタのアレイＣＦＡの補間
フィルタを粗にサンプリングされたディジタルイメージ
２０１に加えることによって、補間されたカラーのディ
ジタルイメージ２０２を発生する。ＣＦＡ補間回路２６
は、対応するカラーがイメージ感知ディバイス１０によ
って感知されたピクセル位置に対して、カラーのピクセ
ル値を発生する。例えば、ＣＦＡ補間回路２６は、緑の
受光体に対応するピクセル位置に対して赤のピクセル値
を発生する。このため、補間されたカラーのディジタル
イメージ２０２は、全てのピクセル位置に対して赤、
緑、および青のピクセル値を定義している。
ク図として示されている。対象物又は光景からの光はレ
ンズ２に入射し、電荷結合素子（ＣＣＤ）のようなイメ
ージ感知ディバイス１０上に写真イメージを形成する。
ＣＭＯＳディバイスなどの他のディバイスをイメージ感
知ディバイス１０として使用することができることに、
注意されたい。レンズ２とイメージ感知ディバイス１０
との間に配置された光学的なローパスフィルタ６は、エ
イリアシング（aliasing）の発生を押さえるために、イ
メージ形成された光にわずかなブラーリング（blurrin
g）を実行する。Ａ／Ｄ変換器１４は、イメージ感知デ
ィバイス１０からイメージ形成された光に相当する電圧
信号を受け取り、この電圧信号に相当するイメージ信号
を発生する。Ａ／Ｄ変換器１４の出力は、粗にサンプリ
ングされたディジタルイメージ２０１である。サンプリ
ング密度が低いディジタルイメージは、複数の種類の受
光体を備えた単一のイメージセンサを有するイメージ感
知ディバイスを用いて収集されたディジタルイメージと
して定義される。ＣＦＡ補間回路２６は、粗にサンプリ
ングされたディジタルイメージ２０１をＡ／Ｄ変換器１
４から受け取り、カラーフィルタのアレイＣＦＡの補間
フィルタを粗にサンプリングされたディジタルイメージ
２０１に加えることによって、補間されたカラーのディ
ジタルイメージ２０２を発生する。ＣＦＡ補間回路２６
は、対応するカラーがイメージ感知ディバイス１０によ
って感知されたピクセル位置に対して、カラーのピクセ
ル値を発生する。例えば、ＣＦＡ補間回路２６は、緑の
受光体に対応するピクセル位置に対して赤のピクセル値
を発生する。このため、補間されたカラーのディジタル
イメージ２０２は、全てのピクセル位置に対して赤、
緑、および青のピクセル値を定義している。
【００１３】図５に示したＡ／Ｄ変換器１４は、イメー
ジ感知ディバイス１０が発生した電圧信号をイメージ信
号に、すなわち、イメージ感知ディバイス１０の受光体
が発生した電圧信号に相当するディジタルのピクセル値
の流れに変換する。より具体的に言うと、Ａ／Ｄ変換器
１４は、イメージ感知ディバイス１０からの、入射光の
輝度に関してほぼ線形な電圧信号を離散的なディジタル
のイメージ信号に、例えば、線形のコード化された値が
０から１０２３にわたる１０ビット信号に変換する。Ａ
／Ｄ変換器１４は、線形コード値のドメインイメージ信
号を、この技術分野では一般に実行される８ビットの対
数信号のような、非線形コード値のドメインイメージ信
号に変換するプロセスを実行することもできる。
ジ感知ディバイス１０が発生した電圧信号をイメージ信
号に、すなわち、イメージ感知ディバイス１０の受光体
が発生した電圧信号に相当するディジタルのピクセル値
の流れに変換する。より具体的に言うと、Ａ／Ｄ変換器
１４は、イメージ感知ディバイス１０からの、入射光の
輝度に関してほぼ線形な電圧信号を離散的なディジタル
のイメージ信号に、例えば、線形のコード化された値が
０から１０２３にわたる１０ビット信号に変換する。Ａ
／Ｄ変換器１４は、線形コード値のドメインイメージ信
号を、この技術分野では一般に実行される８ビットの対
数信号のような、非線形コード値のドメインイメージ信
号に変換するプロセスを実行することもできる。
【００１４】一般に、ＣＦＡ補間回路２６は、対応する
受光体のピクセル値と関連する周りの受光体のピクセル
値とを考慮することによって動作する。各種の周知のＣ
ＦＡ補間フィルタを使用することができるが、本発明は
１９９７年７月２９日に発行された米国特許第５，６５
２，６２１号の中でAdamsらにより開示されたＣＦＡ補
間フィルタの修正版を使用する。ＣＦＡ補間回路２６
は、粗にサンプリングされたディジタルイメージ２０１
から３段階の手順で補間されたカラーのディジタルイメ
ージ２０２を発生する。第１の補間ステップでは、全て
の４種類のピクセルについて第１の補間されたピクセル
値を発生する。カラーのディジタルイメージをこれらの
第１の補間されたピクセル値から直接構築することがで
きるが、本発明は第１の補間されたピクセル値を第２の
補間ステップの中で使用して、カラー差のピクセル値を
生成する。第３の補間ステップでは、カラー差のピクセ
ル値及び第１の補間された輝度のピクセル値を使用し
て、第２の又は最終的な補間ピクセル値を改良された結
果に対して生成する。
受光体のピクセル値と関連する周りの受光体のピクセル
値とを考慮することによって動作する。各種の周知のＣ
ＦＡ補間フィルタを使用することができるが、本発明は
１９９７年７月２９日に発行された米国特許第５，６５
２，６２１号の中でAdamsらにより開示されたＣＦＡ補
間フィルタの修正版を使用する。ＣＦＡ補間回路２６
は、粗にサンプリングされたディジタルイメージ２０１
から３段階の手順で補間されたカラーのディジタルイメ
ージ２０２を発生する。第１の補間ステップでは、全て
の４種類のピクセルについて第１の補間されたピクセル
値を発生する。カラーのディジタルイメージをこれらの
第１の補間されたピクセル値から直接構築することがで
きるが、本発明は第１の補間されたピクセル値を第２の
補間ステップの中で使用して、カラー差のピクセル値を
生成する。第３の補間ステップでは、カラー差のピクセ
ル値及び第１の補間された輝度のピクセル値を使用し
て、第２の又は最終的な補間ピクセル値を改良された結
果に対して生成する。
【００１５】第１の補間ステップでは、第１の補間ピク
セル値又は損失カラーピクセル値、すなわち、対応する
光のカラーを感知する受光体によって直接的に発生され
ないカラーのピクセル値は、隣接するピクセル値を考慮
することによって生成される。この補間ステップは、各
ピクセル位置において各損失ピクセル値に対して実行さ
れる。このため、第１の補間された赤Ｒ’、緑Ｇ’及び
青Ｂ’のピクセル値が、輝度用受光体に相当するピクセ
ル位置で生成される。同様に、第１の補間された輝度
Ｌ’、緑Ｇ’及び青Ｂ’のピクセル値が、赤の受光体に
相当するピクセル位置で生成される。第１の補間された
輝度Ｌ’、赤Ｒ’及び青Ｂ’のピクセル値が、緑の受光
体に相当するピクセル位置で生成される。第１の補間さ
れた輝度Ｌ’、赤Ｒ’及び緑Ｇ’のピクセル値が、青の
受光体に相当するピクセル位置で生成される。
セル値又は損失カラーピクセル値、すなわち、対応する
光のカラーを感知する受光体によって直接的に発生され
ないカラーのピクセル値は、隣接するピクセル値を考慮
することによって生成される。この補間ステップは、各
ピクセル位置において各損失ピクセル値に対して実行さ
れる。このため、第１の補間された赤Ｒ’、緑Ｇ’及び
青Ｂ’のピクセル値が、輝度用受光体に相当するピクセ
ル位置で生成される。同様に、第１の補間された輝度
Ｌ’、緑Ｇ’及び青Ｂ’のピクセル値が、赤の受光体に
相当するピクセル位置で生成される。第１の補間された
輝度Ｌ’、赤Ｒ’及び青Ｂ’のピクセル値が、緑の受光
体に相当するピクセル位置で生成される。第１の補間さ
れた輝度Ｌ’、赤Ｒ’及び緑Ｇ’のピクセル値が、青の
受光体に相当するピクセル位置で生成される。
【００１６】図６は、輝度用受光体に相当するピクセル
位置で赤Ｒ’、緑Ｇ’及び青Ｂ’のピクセルについて第
１の補間ピクセル値を生成するピクセルのパターンを示
す。Ｌ13のピクセル位置に相当する第１の補間された赤
のピクセル値Ｒ’13は、２つの項の中で計算される。第
１の項は、２つの最も近い隣接した赤のピクセル値Ｒ 12
及びＲ14の平均である。第２の項は、２つの最も近い隣
接する輝度のピクセル値Ｌ11及びＬ15の平均をライン上
この場合横方向のライン上にある中心輝度のピクセル値
Ｌ13から、最短の隣接する赤のピクセルとして減算する
ことによって与えられるラプラシアンのピクセル値であ
る。ピクセル位置Ｌ13に相当する第１の補間された青の
ピクセル値Ｂ’13は、中心の輝度ピクセルＬ13について
縦方向にサンプリングされた輝度及び青のピクセル値を
用いて、同様の方法で計算される。
位置で赤Ｒ’、緑Ｇ’及び青Ｂ’のピクセルについて第
１の補間ピクセル値を生成するピクセルのパターンを示
す。Ｌ13のピクセル位置に相当する第１の補間された赤
のピクセル値Ｒ’13は、２つの項の中で計算される。第
１の項は、２つの最も近い隣接した赤のピクセル値Ｒ 12
及びＲ14の平均である。第２の項は、２つの最も近い隣
接する輝度のピクセル値Ｌ11及びＬ15の平均をライン上
この場合横方向のライン上にある中心輝度のピクセル値
Ｌ13から、最短の隣接する赤のピクセルとして減算する
ことによって与えられるラプラシアンのピクセル値であ
る。ピクセル位置Ｌ13に相当する第１の補間された青の
ピクセル値Ｂ’13は、中心の輝度ピクセルＬ13について
縦方向にサンプリングされた輝度及び青のピクセル値を
用いて、同様の方法で計算される。
【００１７】緑の受光体は、輝度用受光体に対して横方
向及び縦方向のいずれのライン上にも入っていない。し
かしながら、緑の受光体は、輝度用受光体の２つの対角
方向に加わっている。ピクセルの対角のセットの１つ
は、２つの対角方向に沿った勾配の大きさに基づいて、
第１の補間された緑のピクセル値を計算するために使用
される。具体的には、図６に示すように、ピクセルＧ7
とＧ19との間の差の絶対値（勾配ピクセル値）が、ピク
セルＧ9とＧ17との間の差の絶対値（勾配ピクセル値）
と比較される。ピクセルＧ7及びＧ19から形成された勾
配ピクセル値の大きさがピクセルＧ9及びＧ17から形成
された勾配ピクセル値の大きさよりも小さい場合は、ピ
クセルＬ1，Ｌ13，Ｌ25，Ｇ7及びＧ19を使用して、ピク
セル位置Ｌ 13に相当する緑の第１の補間されたピクセル
値Ｇ13を計算する。そうでない場合は、ピクセルＬ5，
Ｌ13，Ｌ21，Ｇ9及びＧ17を使用して、ピクセル位置Ｌ
13に相当する第１の補間された緑のピクセル値Ｇ’13を
計算する。式（１）は、それぞれピクセル位置Ｌ13に相
当する第１の補間された赤、緑、および青のピクセル値
Ｒ’13，Ｇ’13及びＢ’13の数式を記述している。
向及び縦方向のいずれのライン上にも入っていない。し
かしながら、緑の受光体は、輝度用受光体の２つの対角
方向に加わっている。ピクセルの対角のセットの１つ
は、２つの対角方向に沿った勾配の大きさに基づいて、
第１の補間された緑のピクセル値を計算するために使用
される。具体的には、図６に示すように、ピクセルＧ7
とＧ19との間の差の絶対値（勾配ピクセル値）が、ピク
セルＧ9とＧ17との間の差の絶対値（勾配ピクセル値）
と比較される。ピクセルＧ7及びＧ19から形成された勾
配ピクセル値の大きさがピクセルＧ9及びＧ17から形成
された勾配ピクセル値の大きさよりも小さい場合は、ピ
クセルＬ1，Ｌ13，Ｌ25，Ｇ7及びＧ19を使用して、ピク
セル位置Ｌ 13に相当する緑の第１の補間されたピクセル
値Ｇ13を計算する。そうでない場合は、ピクセルＬ5，
Ｌ13，Ｌ21，Ｇ9及びＧ17を使用して、ピクセル位置Ｌ
13に相当する第１の補間された緑のピクセル値Ｇ’13を
計算する。式（１）は、それぞれピクセル位置Ｌ13に相
当する第１の補間された赤、緑、および青のピクセル値
Ｒ’13，Ｇ’13及びＢ’13の数式を記述している。
【００１８】
【数１】
【００１９】図７は、ピクセル位置Ｒ13に相当する第１
の補間された輝度Ｌ’13，緑Ｇ’13及び青Ｂ’13のピク
セル値を補間するために使用されるピクセルのパターン
を示している。この場合、赤及び緑のピクセルは縦方向
に沿って並び、一方赤及び輝度のピクセルは横方向に沿
って並んでいる。青及び赤のピクセルは、２つの対角方
向に並んでいる。式（２）は、それぞれピクセル位置Ｒ
13に相当する第１の補間された輝度、緑、および青のピ
クセル値Ｌ’13，Ｇ’13及びＢ’13の数式を記述してい
る。
の補間された輝度Ｌ’13，緑Ｇ’13及び青Ｂ’13のピク
セル値を補間するために使用されるピクセルのパターン
を示している。この場合、赤及び緑のピクセルは縦方向
に沿って並び、一方赤及び輝度のピクセルは横方向に沿
って並んでいる。青及び赤のピクセルは、２つの対角方
向に並んでいる。式（２）は、それぞれピクセル位置Ｒ
13に相当する第１の補間された輝度、緑、および青のピ
クセル値Ｌ’13，Ｇ’13及びＢ’13の数式を記述してい
る。
【００２０】
【数２】
【００２１】図８は、ピクセル位置Ｂ13に相当する第１
の補間された輝度Ｌ’13，緑Ｇ’13及び赤Ｒ’13のピク
セル値を補間するために使用されるピクセルのパターン
を示している。この場合、輝度及び青のピクセルは縦方
向に沿って並び、一方緑及び青のピクセルは横方向に沿
って並んでいる。青及び赤のピクセルは、２つの対角方
向に並んでいる。式（３）は、それぞれピクセル位置Ｂ
13に相当する第１の補間された赤、緑、および輝度のピ
クセル値Ｒ’13，Ｇ’13及びＬ’13の数式を記述してい
る。
の補間された輝度Ｌ’13，緑Ｇ’13及び赤Ｒ’13のピク
セル値を補間するために使用されるピクセルのパターン
を示している。この場合、輝度及び青のピクセルは縦方
向に沿って並び、一方緑及び青のピクセルは横方向に沿
って並んでいる。青及び赤のピクセルは、２つの対角方
向に並んでいる。式（３）は、それぞれピクセル位置Ｂ
13に相当する第１の補間された赤、緑、および輝度のピ
クセル値Ｒ’13，Ｇ’13及びＬ’13の数式を記述してい
る。
【００２２】
【数３】
【００２３】図９は、ピクセル位置Ｇ13に相当する第１
の補間された輝度Ｌ’13，赤Ｒ’13及び青Ｂ’13のピク
セル値を補間するために使用されるピクセルのパターン
を示している。この場合、赤及び緑のピクセルは縦方向
に沿って並び、一方緑及び青のピクセルは横方向に沿っ
て並んでいる。緑及び輝度のピクセルは、２つの対角方
向に並んでいる。式（４）は、それぞれピクセル位置Ｇ
13に相当する第１の補間された赤、青、および輝度のピ
クセル値Ｒ’13，Ｂ’13及びＬ’13の数式を記述してい
る。
の補間された輝度Ｌ’13，赤Ｒ’13及び青Ｂ’13のピク
セル値を補間するために使用されるピクセルのパターン
を示している。この場合、赤及び緑のピクセルは縦方向
に沿って並び、一方緑及び青のピクセルは横方向に沿っ
て並んでいる。緑及び輝度のピクセルは、２つの対角方
向に並んでいる。式（４）は、それぞれピクセル位置Ｇ
13に相当する第１の補間された赤、青、および輝度のピ
クセル値Ｒ’13，Ｂ’13及びＬ’13の数式を記述してい
る。
【００２４】
【数４】
【００２５】第２の補間ステップでは、２つのカラー差
のピクセル値、すなわち、緑−マゼンタのピクセル値
（ＧＭ’）及び輝度のピクセル値（ＩＬＬ’）が、各ピ
クセル位置に対して生成される。これら２つのカラー差
のピクセル値を計算する数式は、式（５）で与えられ
る。
のピクセル値、すなわち、緑−マゼンタのピクセル値
（ＧＭ’）及び輝度のピクセル値（ＩＬＬ’）が、各ピ
クセル位置に対して生成される。これら２つのカラー差
のピクセル値を計算する数式は、式（５）で与えられ
る。
【００２６】
【数５】
【００２７】ここで、Ｒ’，Ｇ’及びＢ’の変数は、そ
れぞれ輝度用受光体に相当する補間された赤、緑、およ
び青のピクセル値を示す。赤、緑、および青の受光体の
位置に対して、式（５）を使用して、ＧＭ’及びＩＬ
Ｌ’を計算するが、可能であれば、第１の補間されたピ
クセル値ではなく本来のピクセル値が使用される。例え
ば、赤の受光体において、本来の赤のピクセル値Ｒ及び
補間された緑Ｇ’及び青Ｂ’のピクセル値が式（５）の
中で使用される。
れぞれ輝度用受光体に相当する補間された赤、緑、およ
び青のピクセル値を示す。赤、緑、および青の受光体の
位置に対して、式（５）を使用して、ＧＭ’及びＩＬ
Ｌ’を計算するが、可能であれば、第１の補間されたピ
クセル値ではなく本来のピクセル値が使用される。例え
ば、赤の受光体において、本来の赤のピクセル値Ｒ及び
補間された緑Ｇ’及び青Ｂ’のピクセル値が式（５）の
中で使用される。
【００２８】第２のステップの後、Ｌ’，ＧＭ’及びＩ
ＬＬ’のピクセルが全てのピクセル位置に対して定義さ
れる。第３の補間ステップでは、Ｌ’，ＧＭ’及びＩＬ
Ｌ’のピクセル値を使用して、それぞれ第２の補間され
た赤、緑、および青のピクセル値Ｒ”，Ｇ”及びＢ”の
セットが生成される。式（５）の逆変換を使用して、式
（６）によって与えられるＲ”，Ｇ””及びＢ””のピ
クセル値を生成する。
ＬＬ’のピクセルが全てのピクセル位置に対して定義さ
れる。第３の補間ステップでは、Ｌ’，ＧＭ’及びＩＬ
Ｌ’のピクセル値を使用して、それぞれ第２の補間され
た赤、緑、および青のピクセル値Ｒ”，Ｇ”及びＢ”の
セットが生成される。式（５）の逆変換を使用して、式
（６）によって与えられるＲ”，Ｇ””及びＢ””のピ
クセル値を生成する。
【００２９】
【数６】
【００３０】輝度用受光体において、本来のＬのピクセ
ル値が、Ｌ’変数に代えて式（６）の中で使用される。
本来のピクセル値Ｒ，Ｇ及びＢは、それぞれ赤、緑、お
よび青の受光体の位置で最終的な補間されたピクセル値
として使用される。例えば、第２の補間された赤のピク
セル値Ｒ”は、輝度、緑及び青の受光体のピクセル位置
に対して補間されたカラーのディジタルイメージ２０２
の赤のピクセル値を形成する。
ル値が、Ｌ’変数に代えて式（６）の中で使用される。
本来のピクセル値Ｒ，Ｇ及びＢは、それぞれ赤、緑、お
よび青の受光体の位置で最終的な補間されたピクセル値
として使用される。例えば、第２の補間された赤のピク
セル値Ｒ”は、輝度、緑及び青の受光体のピクセル位置
に対して補間されたカラーのディジタルイメージ２０２
の赤のピクセル値を形成する。
【００３１】図４に示すように、イメージ感知ディバイ
ス１０が極めて多くの光を受けることに起因する過度露
光状態を被る場合、輝度のピクセル値はＡ／Ｄ変換器２
６により生成されると最大の許容可能なピクセル値に切
り取られる。本発明は、最短隣接補間方法を用いて過度
露光状態を補修する。図１０でＸによって示された切り
取られた輝度のピクセル位置については、第２の補間さ
れた青のピクセル値Ｂ”が、２つの隣接する縦方向の本
来の青のピクセル値を平均することによって計算され
る。同様に、第２の補間された赤のピクセル値Ｒ”が、
２つの隣接する横方向の本来の赤のピクセル値を平均す
ることによって計算される。第２の補間された緑のピク
セル値Ｇ”が、最初に対角の緑のピクセル値の２つのセ
ット間の差の大きさを比較することによって計算され
る。勾配の大きさが小さいピクセル値の緑のピクセル値
の２つの対角の対は平均されて、第２の補間された緑の
ピクセル値Ｇ”を計算する。式（７）は、図１０に示し
たピクセル位置Ｘ5に相当する切り取られたピクセルに
ついての、第２の補間された赤Ｒ”、緑Ｇ”及び青Ｂ”
のピクセル値の数学的計算を記述している。
ス１０が極めて多くの光を受けることに起因する過度露
光状態を被る場合、輝度のピクセル値はＡ／Ｄ変換器２
６により生成されると最大の許容可能なピクセル値に切
り取られる。本発明は、最短隣接補間方法を用いて過度
露光状態を補修する。図１０でＸによって示された切り
取られた輝度のピクセル位置については、第２の補間さ
れた青のピクセル値Ｂ”が、２つの隣接する縦方向の本
来の青のピクセル値を平均することによって計算され
る。同様に、第２の補間された赤のピクセル値Ｒ”が、
２つの隣接する横方向の本来の赤のピクセル値を平均す
ることによって計算される。第２の補間された緑のピク
セル値Ｇ”が、最初に対角の緑のピクセル値の２つのセ
ット間の差の大きさを比較することによって計算され
る。勾配の大きさが小さいピクセル値の緑のピクセル値
の２つの対角の対は平均されて、第２の補間された緑の
ピクセル値Ｇ”を計算する。式（７）は、図１０に示し
たピクセル位置Ｘ5に相当する切り取られたピクセルに
ついての、第２の補間された赤Ｒ”、緑Ｇ”及び青Ｂ”
のピクセル値の数学的計算を記述している。
【００３２】
【数７】
【００３３】切り取られた輝度ピクセルの周りのカラー
のピクセル位置については、第１の補間されたピクセル
値が使用される。例えば、ピクセル位置Ｇ1では、Ｒ’
及びＢ’がそれぞれ最終的な補間されたピクセル値Ｒ”
及びＢ”として使用される。同様に、ピクセル位置Ｒ1
では、Ｇ’及びＢ’がそれぞれ第２の補間されたピクセ
ル値Ｇ”及びＢ”として使用される。ピクセル位置Ｂ1
では、Ｇ’及びＲ’がそれぞれ第２の補間されたピクセ
ル値Ｇ”及びＲ”として使用される。
のピクセル位置については、第１の補間されたピクセル
値が使用される。例えば、ピクセル位置Ｇ1では、Ｒ’
及びＢ’がそれぞれ最終的な補間されたピクセル値Ｒ”
及びＢ”として使用される。同様に、ピクセル位置Ｒ1
では、Ｇ’及びＢ’がそれぞれ第２の補間されたピクセ
ル値Ｇ”及びＢ”として使用される。ピクセル位置Ｂ1
では、Ｇ’及びＲ’がそれぞれ第２の補間されたピクセ
ル値Ｇ”及びＲ”として使用される。
【図１】 本発明による受光体のパターンを示す図であ
る。
る。
【図２】 従来技術の受光体のパターン、及び過度露光
の状態に対する受光体のパターンを示す図である。
の状態に対する受光体のパターンを示す図である。
【図３】 従来技術の他の受光体のパターン及び、過度
露光の状態に対する受光体のパターンを示す図である。
露光の状態に対する受光体のパターンを示す図である。
【図４】 過度に露光された状態に対する、本発明によ
る受光体のパターンを示す図である。
る受光体のパターンを示す図である。
【図５】 本発明による、受光体のパターンとＣＦＡ補
間回路とを有するイメージ感知ディバイスを利用するデ
ィジタルイメージングシステムのブロック図である。
間回路とを有するイメージ感知ディバイスを利用するデ
ィジタルイメージングシステムのブロック図である。
【図６】 輝度用受光体に対応するピクセル値を補間す
るための、ＣＦＡ補間回路が使用するピクセルの図であ
る。
るための、ＣＦＡ補間回路が使用するピクセルの図であ
る。
【図７】 赤用受光体に対応するピクセル値を補間する
ための、ＣＦＡ補間回路が使用するピクセルの図であ
る。
ための、ＣＦＡ補間回路が使用するピクセルの図であ
る。
【図８】 青用受光体に対応するピクセル値を補間する
ための、ＣＦＡ補間回路が使用するピクセルの図であ
る。
ための、ＣＦＡ補間回路が使用するピクセルの図であ
る。
【図９】 緑用受光体に対応するピクセル値を補間する
ための、ＣＦＡ補間回路が使用するピクセルの図であ
る。
ための、ＣＦＡ補間回路が使用するピクセルの図であ
る。
【図１０】 輝度ピクセルが切り取られたとき、輝度用
受光体に対応するピクセル値を補間するための、ＣＦＡ
補間回路が使用するピクセルの図である。
受光体に対応するピクセル値を補間するための、ＣＦＡ
補間回路が使用するピクセルの図である。
２ レンズ、６ 光学的ローパスフィルタ、１０ イメ
ージ感知ディバイス、１４ Ａ／Ｄ変換器、２６ ＣＦ
Ａ補間回路、２０１ サンプリング密度が低いディジタ
ルイメージ、２０２ 補間されたカラーのディジタルイ
メージ。
ージ感知ディバイス、１４ Ａ／Ｄ変換器、２６ ＣＦ
Ａ補間回路、２０１ サンプリング密度が低いディジタ
ルイメージ、２０２ 補間されたカラーのディジタルイ
メージ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H048 BA02 BB01 BB02 BB46 4M118 AA10 AB01 BA10 BA14 FA06 GC02 GC08 GC14 GC20 5B047 AB04 BB04 BC01 BC07 DA06 5C065 AA03 BB48 CC01 CC08 DD01 DD17 EE06 GG13
Claims (2)
- 【請求項１】 光感知素子のアレイを有するイメージ感
知ディバイスであって、輝度に対応するスペクトル領域
を感知する第１の種類の素子と、主に赤の光を感知する
第２の種類の素子と、主に緑の光を感知する第３の種類
の素子と、主に青の光を感知する第４の種類の素子とを
備え、前記４つの種類の素子が繰返しパターンで現れる
ことを特徴とするイメージ感知ディバイス。 - 【請求項２】 カラーのディジタルイメージを収集する
方法であって、 少なくとも輝度に対応するスペクトル領域を感知する第
１の種類の素子と、主に赤の光を感知する第２の種類の
素子と、主に緑の光を感知する第３の種類の素子と、主
に青の光を感知する第４の種類の素子とを備え、前記４
つの種類の素子が繰返しパターンで現れる、光感知素子
のアレイを有するイメージ感知ディバイスを提供するス
テップと、 粗にサンプリングされたディジタルイメージを発生する
ように前記イメージ感知ディバイスを利用するステップ
と、 各ピクセルに対して各種類のカラーのピクセル値を有す
るカラーのディジタルイメージを発生するために、前記
粗にサンプリングされたディジタルイメージの中で損失
したカラーのピクセル値を補間するステップと、を備え
ることを特徴とする方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/800,875 US6476865B1 (en) | 2001-03-07 | 2001-03-07 | Sparsely sampled image sensing device with color and luminance photosites |
| US09/800,875 | 2001-03-07 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002369212A true JP2002369212A (ja) | 2002-12-20 |
| JP4351825B2 JP4351825B2 (ja) | 2009-10-28 |
Family
ID=25179609
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002059225A Expired - Lifetime JP4351825B2 (ja) | 2001-03-07 | 2002-03-05 | カラーのディジタルイメージを収集する方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6476865B1 (ja) |
| EP (1) | EP1241896B1 (ja) |
| JP (1) | JP4351825B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007532949A (ja) * | 2004-04-09 | 2007-11-15 | クレアボワイヤント，インコーポレーテッド | 高輝度ディスプレイの副画素の新規配置及び配列 |
| US7570290B2 (en) | 2004-12-27 | 2009-08-04 | Sony Corporation | Drive method for solid-state imaging device, solid-state imaging device, and imaging apparatus |
| US8045033B2 (en) | 2007-06-06 | 2011-10-25 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Solid-state image sensing device |
| CN103714751A (zh) * | 2013-12-30 | 2014-04-09 | 北京京东方光电科技有限公司 | 像素阵列及其驱动方法、显示面板和显示装置 |
Families Citing this family (60)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4162111B2 (ja) * | 1999-07-27 | 2008-10-08 | 富士フイルム株式会社 | 画像処理方法および装置並びに記録媒体 |
| US6900838B1 (en) * | 1999-10-14 | 2005-05-31 | Hitachi Denshi Kabushiki Kaisha | Method of processing image signal from solid-state imaging device, image signal processing apparatus, image signal generating apparatus and computer program product for image signal processing method |
| GB9925902D0 (en) * | 1999-11-03 | 1999-12-29 | Vlsi Vision Ltd | Colour image restoration with anti-alias |
| US7053908B2 (en) * | 2001-04-12 | 2006-05-30 | Polaroid Corporation | Method and apparatus for sensing and interpolating color image data |
| EP1594321A3 (en) * | 2004-05-07 | 2006-01-25 | Dialog Semiconductor GmbH | Extended dynamic range in color imagers |
| JP2006165975A (ja) * | 2004-12-07 | 2006-06-22 | Konica Minolta Photo Imaging Inc | 撮像素子、撮像装置、画像処理方法 |
| US7780089B2 (en) | 2005-06-03 | 2010-08-24 | Hand Held Products, Inc. | Digital picture taking optical reader having hybrid monochrome and color image sensor array |
| US7568628B2 (en) | 2005-03-11 | 2009-08-04 | Hand Held Products, Inc. | Bar code reading device with global electronic shutter control |
| US7611060B2 (en) | 2005-03-11 | 2009-11-03 | Hand Held Products, Inc. | System and method to automatically focus an image reader |
| US7770799B2 (en) | 2005-06-03 | 2010-08-10 | Hand Held Products, Inc. | Optical reader having reduced specular reflection read failures |
| US8274715B2 (en) | 2005-07-28 | 2012-09-25 | Omnivision Technologies, Inc. | Processing color and panchromatic pixels |
| US8139130B2 (en) * | 2005-07-28 | 2012-03-20 | Omnivision Technologies, Inc. | Image sensor with improved light sensitivity |
| US20070046807A1 (en) * | 2005-08-23 | 2007-03-01 | Eastman Kodak Company | Capturing images under varying lighting conditions |
| WO2007044953A2 (en) * | 2005-10-13 | 2007-04-19 | Rjs Technology, Inc. | System and method for a high performance color filter mosaic array |
| US7821553B2 (en) * | 2005-12-30 | 2010-10-26 | International Business Machines Corporation | Pixel array, imaging sensor including the pixel array and digital camera including the imaging sensor |
| US20070159542A1 (en) * | 2006-01-12 | 2007-07-12 | Gang Luo | Color filter array with neutral elements and color image formation |
| WO2007082289A2 (en) * | 2006-01-12 | 2007-07-19 | Gang Luo | Color filter array with neutral elements and color image formation |
| CN101150731B (zh) * | 2006-09-22 | 2012-05-23 | 罗罡 | 用于数字成像的彩色滤波阵列及其成像方法 |
| US7688368B2 (en) * | 2006-01-27 | 2010-03-30 | Eastman Kodak Company | Image sensor with improved light sensitivity |
| JP4796871B2 (ja) * | 2006-03-06 | 2011-10-19 | 富士フイルム株式会社 | 撮像装置 |
| JP5011814B2 (ja) * | 2006-05-15 | 2012-08-29 | ソニー株式会社 | 撮像装置、および画像処理方法、並びにコンピュータ・プログラム |
| JP4616794B2 (ja) * | 2006-05-18 | 2011-01-19 | 富士フイルム株式会社 | 画像データのノイズ低減装置およびその制御方法 |
| US7916362B2 (en) | 2006-05-22 | 2011-03-29 | Eastman Kodak Company | Image sensor with improved light sensitivity |
| US8031258B2 (en) | 2006-10-04 | 2011-10-04 | Omnivision Technologies, Inc. | Providing multiple video signals from single sensor |
| US7876956B2 (en) * | 2006-11-10 | 2011-01-25 | Eastman Kodak Company | Noise reduction of panchromatic and color image |
| US20080123997A1 (en) * | 2006-11-29 | 2008-05-29 | Adams James E | Providing a desired resolution color image |
| US7769230B2 (en) * | 2006-11-30 | 2010-08-03 | Eastman Kodak Company | Producing low resolution images |
| US7769229B2 (en) * | 2006-11-30 | 2010-08-03 | Eastman Kodak Company | Processing images having color and panchromatic pixels |
| US7893976B2 (en) * | 2006-12-01 | 2011-02-22 | Eastman Kodak Company | Light sensitivity in image sensors |
| US8594451B2 (en) * | 2007-03-30 | 2013-11-26 | Omnivision Technologies, Inc. | Edge mapping incorporating panchromatic pixels |
| US7889921B2 (en) * | 2007-05-23 | 2011-02-15 | Eastman Kodak Company | Noise reduced color image using panchromatic image |
| JP5222625B2 (ja) * | 2007-06-01 | 2013-06-26 | 富士フイルム株式会社 | 撮像装置 |
| US8045022B2 (en) * | 2007-06-12 | 2011-10-25 | Fujifilm Corporation | Imaging apparatus for correcting a luminance signal |
| JP5033711B2 (ja) * | 2007-06-13 | 2012-09-26 | 富士フイルム株式会社 | 撮像装置及び撮像装置の駆動方法 |
| US8199230B2 (en) * | 2007-06-28 | 2012-06-12 | Fujifilm Corporation | Signal processing apparatus, image pickup apparatus and computer readable medium |
| US7855740B2 (en) * | 2007-07-20 | 2010-12-21 | Eastman Kodak Company | Multiple component readout of image sensor |
| US8896712B2 (en) * | 2007-07-20 | 2014-11-25 | Omnivision Technologies, Inc. | Determining and correcting for imaging device motion during an exposure |
| US20090051984A1 (en) * | 2007-08-23 | 2009-02-26 | O'brien Michele | Image sensor having checkerboard pattern |
| US8452082B2 (en) | 2007-09-27 | 2013-05-28 | Eastman Kodak Company | Pattern conversion for interpolation |
| US8164651B2 (en) * | 2008-04-29 | 2012-04-24 | Omnivision Technologies, Inc. | Concentric exposure sequence for image sensor |
| US8350952B2 (en) * | 2008-06-04 | 2013-01-08 | Omnivision Technologies, Inc. | Image sensors with improved angle response |
| US7859033B2 (en) | 2008-07-09 | 2010-12-28 | Eastman Kodak Company | Wafer level processing for backside illuminated sensors |
| US7915067B2 (en) * | 2008-07-09 | 2011-03-29 | Eastman Kodak Company | Backside illuminated image sensor with reduced dark current |
| US8111307B2 (en) * | 2008-10-25 | 2012-02-07 | Omnivision Technologies, Inc. | Defective color and panchromatic CFA image |
| US8587681B2 (en) | 2008-11-21 | 2013-11-19 | Omnivision Technologies, Inc. | Extended depth of field for image sensor |
| TW201035909A (en) * | 2009-03-25 | 2010-10-01 | Altek Corp | Compensation method for removing image noise |
| US8218068B2 (en) | 2009-04-01 | 2012-07-10 | Omnivision Technologies, Inc. | Exposing pixel groups in producing digital images |
| US20110115954A1 (en) | 2009-11-19 | 2011-05-19 | Eastman Kodak Company | Sparse color pixel array with pixel substitutes |
| JP5585208B2 (ja) * | 2010-05-20 | 2014-09-10 | ソニー株式会社 | 固体撮像装置及び電子機器 |
| US20120105584A1 (en) | 2010-10-28 | 2012-05-03 | Gallagher Andrew C | Camera with sensors having different color patterns |
| US20120188409A1 (en) | 2011-01-24 | 2012-07-26 | Andrew Charles Gallagher | Camera with multiple color sensors |
| JP6196900B2 (ja) * | 2013-12-18 | 2017-09-13 | オリンパス株式会社 | 内視鏡装置 |
| JP5968944B2 (ja) * | 2014-03-31 | 2016-08-10 | 富士フイルム株式会社 | 内視鏡システム、プロセッサ装置、光源装置、内視鏡システムの作動方法、プロセッサ装置の作動方法、光源装置の作動方法 |
| US9225889B1 (en) | 2014-08-18 | 2015-12-29 | Entropix, Inc. | Photographic image acquisition device and method |
| KR102547655B1 (ko) | 2015-11-18 | 2023-06-23 | 삼성전자주식회사 | 이미지 센서 및 이를 포함하는 전자 장치 |
| US9998695B2 (en) * | 2016-01-29 | 2018-06-12 | Ford Global Technologies, Llc | Automotive imaging system including an electronic image sensor having a sparse color filter array |
| US10644073B2 (en) | 2016-12-19 | 2020-05-05 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Image sensors and electronic devices including the same |
| US10531067B2 (en) | 2017-03-26 | 2020-01-07 | Apple Inc. | Enhancing spatial resolution in a stereo camera imaging system |
| JP7349806B2 (ja) | 2018-03-28 | 2023-09-25 | ブラックマジック デザイン ピーティーワイ リミテッド | 画像処理方法及びフィルタアレイ |
| TWI743628B (zh) * | 2019-12-18 | 2021-10-21 | 瑞昱半導體股份有限公司 | 影像過曝修正方法與電路系統 |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3971065A (en) | 1975-03-05 | 1976-07-20 | Eastman Kodak Company | Color imaging array |
| US4630307A (en) * | 1984-09-10 | 1986-12-16 | Eastman Kodak Company | Signal processing method and apparatus for sampled image signals |
| US4724395A (en) * | 1985-08-05 | 1988-02-09 | Polaroid Corporation | Median filter for reconstructing missing color samples |
| US5323233A (en) | 1990-07-31 | 1994-06-21 | Canon Kabushiki Kaisha | Image signal processing apparatus having a color filter with offset luminance filter elements |
| US5382976A (en) * | 1993-06-30 | 1995-01-17 | Eastman Kodak Company | Apparatus and method for adaptively interpolating a full color image utilizing luminance gradients |
| JPH08186761A (ja) * | 1994-12-30 | 1996-07-16 | Sony Corp | ビデオカメラ装置及びビデオカメラ露出制御方法 |
| US5629734A (en) * | 1995-03-17 | 1997-05-13 | Eastman Kodak Company | Adaptive color plan interpolation in single sensor color electronic camera |
| US5652621A (en) | 1996-02-23 | 1997-07-29 | Eastman Kodak Company | Adaptive color plane interpolation in single sensor color electronic camera |
| US5808674A (en) * | 1996-09-09 | 1998-09-15 | Eastman Kodak Company | Producing and improved digital image from digital signals corresponding to pairs of photosites |
| JP3925588B2 (ja) * | 1997-11-25 | 2007-06-06 | セイコーエプソン株式会社 | 画像処理装置、画像処理方法および画像処理制御プログラムを記録した媒体 |
| US5990950A (en) * | 1998-02-11 | 1999-11-23 | Iterated Systems, Inc. | Method and system for color filter array multifactor interpolation |
| US6958772B1 (en) * | 1999-01-20 | 2005-10-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Image sensing apparatus and image processing method therefor |
| US6714243B1 (en) * | 1999-03-22 | 2004-03-30 | Biomorphic Vlsi, Inc. | Color filter pattern |
| JP4317619B2 (ja) * | 1999-07-22 | 2009-08-19 | メディア・テック・ユーエスエイ・インコーポレーテッド | 画像処理装置 |
-
2001
- 2001-03-07 US US09/800,875 patent/US6476865B1/en not_active Expired - Lifetime
-
2002
- 2002-02-22 EP EP02075737A patent/EP1241896B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-03-05 JP JP2002059225A patent/JP4351825B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007532949A (ja) * | 2004-04-09 | 2007-11-15 | クレアボワイヤント，インコーポレーテッド | 高輝度ディスプレイの副画素の新規配置及び配列 |
| US7570290B2 (en) | 2004-12-27 | 2009-08-04 | Sony Corporation | Drive method for solid-state imaging device, solid-state imaging device, and imaging apparatus |
| US8023018B2 (en) | 2004-12-27 | 2011-09-20 | Sony Corporation | Drive method for solid-state imaging device, solid-state imaging device, and imaging apparatus |
| US8045033B2 (en) | 2007-06-06 | 2011-10-25 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Solid-state image sensing device |
| KR101130023B1 (ko) * | 2007-06-06 | 2012-03-26 | 가부시끼가이샤 도시바 | 고체 촬상 소자 |
| CN103714751A (zh) * | 2013-12-30 | 2014-04-09 | 北京京东方光电科技有限公司 | 像素阵列及其驱动方法、显示面板和显示装置 |
| US9672763B2 (en) | 2013-12-30 | 2017-06-06 | Boe Technology Group Co., Ltd. | Pixel array and driving method thereof, display panel and display device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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