JP2010252089A - Image capturing apparatus and image processing program - Google Patents

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Tsutomu Nishizawa
務 西澤
Naoaki Yorita
直晶 寄田
Taro Makigaki
太郎 牧垣
Yuko Hattori
佑子 服部
Saeko Samejima
冴映子 鮫島
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technology capable of improving high color separability of image without deteriorating an S/N. <P>SOLUTION: An image capturing apparatus includes an image sensor, a selection means and a control means. In the image sensor, a plurality of pixels are provided in a matrix shape on a light receiving surface and the image sensor is comprised of a plurality of color filters which are disposed on a front surface of the light receiving surface corresponding to each of the plurality of pixels. The selection means selects either a first mode or a second mode. In the first mode, an image is generated using pixel values of the plurality of color filters and in the second mode, an image is generated by adding the pixel values of the plurality of color filters on a predetermined number basis and determining pixel values corresponding to spectral characteristics of a plurality of predetermined color filters. The control means performs control to generate an image by output of the pixel values of the plurality of color filters when the first mode is selected by the selection means, and to generate an image by adding the pixel values of the plurality of color filters on the predetermined number basis and for output of the pixel values corresponding to the spectral characteristics, that the plurality of predetermined color filters have, when the second mode is selected. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、高感度又は高色分解での撮像や画像処理の切り替え可能な撮像装置及び画像処理プログラムに関する。   The present invention relates to an imaging apparatus and an image processing program capable of switching between imaging and image processing with high sensitivity or high color separation.

従来、単板式の撮像素子を有したデジタルカメラやデジタルビデオカメラ等において、被写体像の高色分解性(又は色再現性)を向上させるための様々な技術が開発されてきている。   Conventionally, various techniques for improving high color separation (or color reproducibility) of a subject image have been developed in digital cameras, digital video cameras, and the like having a single-plate image sensor.

例えば、特許文献1は、高色分解性を向上させるために、分光透過率特性の平均波長が異なる5種類以上のカラーフィルタからなるカラーフィルタアレイが設けられた撮像素子を用いて被写体像を撮像して、各画素において出力される出力信号とは異なる色の信号をその近傍の画素の出力信号に基づいた補間処理を行うことによって、高色分解性に優れ、明るさに対する感度を高くする技術を開示している。   For example, Patent Document 1 captures a subject image using an imaging element provided with a color filter array including five or more color filters having different average wavelengths of spectral transmittance characteristics in order to improve high color separation. In addition, by performing an interpolation process based on the output signal of the neighboring pixels, a signal having a color different from the output signal output from each pixel, thereby improving the color separation and increasing the sensitivity to brightness. Is disclosed.

特開2005−286649号公報JP 2005-286649 A

しかしながら、特許文献1のような従来技術の手法では、高色分解性を向上させようとして、5種類以上というカラーフィルタの数を多くすることにより、各カラーフィルタの取り込むことのできる光量が少なくなってしまい、SN比が悪くなり、明るさに対する感度を高くすることが困難である。   However, in the conventional technique such as Patent Document 1, the amount of light that can be captured by each color filter is reduced by increasing the number of five or more color filters in order to improve high color separation. As a result, the S / N ratio is deteriorated and it is difficult to increase the sensitivity to brightness.

上記従来技術が有する問題に鑑み、本発明の目的は、SN比を悪くすることなく、画像の高色分解性の向上を図ることができる技術を提供することにある。   In view of the problems of the above-described conventional techniques, an object of the present invention is to provide a technique capable of improving the high color separation of an image without deteriorating the SN ratio.

上記課題を解決するために、本発明の撮像装置は、受光面に複数の画素がマトリックス状に設けられ、受光面の前面に複数の画素の各々に対応するように配置される複数のカラーフィルタから構成されるカラーフィルタアレイが設けられた撮像素子と、複数のカラーフィルタの画素値を用いて画像を生成する第1のモードと複数のカラーフィルタの画素値を所定数毎に加算して、複数の所定のカラーフィルタの分光特性に対応する画素値を求めて画像を生成する第2のモードとを選択する選択手段と、選択手段によって第1のモードが選択された場合、撮像素子に対して、複数のカラーフィルタの画素値を出力させて画像を生成し、選択手段によって第2のモードが選択された場合、撮像素子に対して、複数のカラーフィルタの画素値を所定数毎に加算して、複数の所定のカラーフィルタの有する分光特性に対応する画素値を出力させて画像を生成する制御を行う制御手段と、を備える。   In order to solve the above-described problem, an imaging apparatus according to the present invention includes a plurality of color filters in which a plurality of pixels are provided in a matrix on the light receiving surface and are arranged on the front surface of the light receiving surface so as to correspond to each of the plurality of pixels. An image sensor provided with a color filter array comprising: a first mode for generating an image using pixel values of a plurality of color filters; and pixel values of a plurality of color filters are added every predetermined number, A selection unit that selects a second mode in which an image is generated by obtaining pixel values corresponding to the spectral characteristics of a plurality of predetermined color filters; and when the first mode is selected by the selection unit, When the second mode is selected by the selection means by outputting the pixel values of the plurality of color filters, the pixel values of the plurality of color filters are predetermined for the image sensor. It is added to each, and a control unit that performs control to generate an image by outputting a pixel value corresponding to the spectral characteristics possessed by the plurality of predetermined color filter, the.

また、複数のカラーフィルタは、各所定のカラーフィルタの有する分光特性を加算して再現するために用いられるカラーフィルタ毎に隣接して領域を形成し、領域が所定のパターンで配置されても良い。   In addition, the plurality of color filters may form an adjacent area for each color filter used for adding and reproducing the spectral characteristics of each predetermined color filter, and the areas may be arranged in a predetermined pattern. .

また、制御手段は、選択手段によって第1のモードが選択された場合、各画素の位置に対応するカラーフィルタとは異なる他のカラーフィルタの画素値を、各画素が含まれる領域に隣接する他の複数の領域の各々における他のカラーフィルタを有する画素の画素値を用いて補間する補間手段と、各領域での複数のカラーフィルタの画素値を用いて、複数の所定のカラーフィルタの分光特性それぞれに対応する画素値を算出する算出手段と、を備えても良い。   In addition, when the first mode is selected by the selection unit, the control unit assigns the pixel value of another color filter different from the color filter corresponding to the position of each pixel to the region adjacent to each pixel. Interpolating means for interpolating using pixel values of pixels having other color filters in each of the plurality of regions, and spectral characteristics of a plurality of predetermined color filters using pixel values of the plurality of color filters in each region Calculating means for calculating pixel values corresponding to the respective values;

本発明の画像処理プログラムは、本発明の撮像装置によって撮像された画像データを読み込む入力ステップと、画像データに対して、第1のモード又は第2のモードのいずれかを行うかの指示を受け付ける指示入力ステップと、指示入力ステップで受け付けた指示に応じて、複数のカラーフィルタの画素値を用いた画像を生成し、又は複数のカラーフィルタの画素値を所定数毎に加算して、複数の所定のカラーフィルタの分光特性に対応する画素値を求めて画像を生成する画像生成ステップと、を備えコンピュータに実行させる。   The image processing program of the present invention receives an input step of reading image data captured by the imaging apparatus of the present invention and an instruction to perform either the first mode or the second mode for the image data. In response to the instruction input step and the instruction received in the instruction input step, an image using pixel values of the plurality of color filters is generated, or pixel values of the plurality of color filters are added every predetermined number, An image generation step of generating an image by obtaining a pixel value corresponding to a spectral characteristic of a predetermined color filter, and causing the computer to execute it.

本発明によれば、SN比を悪くすることなく、画像の高色分解性の向上を図ることができる。   According to the present invention, it is possible to improve the high color separation of an image without deteriorating the SN ratio.

本発明の一の実施形態に係るデジタルカメラ100の構成例を示す模式図1 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a digital camera 100 according to an embodiment of the present invention. 一の実施形態に係るデジタルカメラ100の撮像素子3の画素配列の一部を示す図The figure which shows a part of pixel arrangement | sequence of the image pick-up element 3 of the digital camera 100 concerning one Embodiment. 基準となるカラーフィルタRを4つの異なる分光特性のピークを有するカラーフィルタR1〜R4に分割する一例を示す図。The figure which shows an example which divides | segments the color filter R used as a reference into the color filters R1-R4 which have the peak of four different spectral characteristics. 一の実施形態に係るデジタルカメラ100による撮像動作を示すフローチャート7 is a flowchart showing an imaging operation by the digital camera 100 according to an embodiment. 本発明の他の実施形態に係るコンピュータ200の構成例を示す模式図The schematic diagram which shows the structural example of the computer 200 which concerns on other embodiment of this invention. 他の実施形態に係るコンピュータ200による画像処理を示すフローチャートThe flowchart which shows the image processing by the computer 200 which concerns on other embodiment.

≪一の実施形態≫
図1は、本発明の一の実施形態に係るデジタルカメラ100の構成図である。
<< One Embodiment >>
FIG. 1 is a configuration diagram of a digital camera 100 according to an embodiment of the present invention.

デジタルカメラ100は、撮像レンズ1、光学ローパスフィルタ(OLPF)2、撮像素子3、A/D変換部4、CPU5、バッファメモリ6、カードインタフェース(カードI/F)7、操作部材9、記憶部10及び表示部11から構成される。CPU5、バッファメモリ6、カードI/F7、操作部材9、記憶部10及び表示部11は、バス12を介して情報伝達可能に接続されている。なお、図1はデジタルカメラ100の主要部分のみを示す。例えば、図1において、CPU5の指令に従って、撮像素子3及びA/D変換部4に撮影指示のタイミングパルスを発するタイミングジェネレータや撮像素子3の受光面の前面に設けられるカラーフィルタアレイ等は省略されている。   The digital camera 100 includes an imaging lens 1, an optical low-pass filter (OLPF) 2, an imaging device 3, an A / D conversion unit 4, a CPU 5, a buffer memory 6, a card interface (card I / F) 7, an operation member 9, and a storage unit. 10 and a display unit 11. The CPU 5, the buffer memory 6, the card I / F 7, the operation member 9, the storage unit 10, and the display unit 11 are connected via a bus 12 so that information can be transmitted. FIG. 1 shows only the main part of the digital camera 100. For example, in FIG. 1, a timing generator that emits timing pulses for imaging instructions to the image sensor 3 and the A / D converter 4 according to a command from the CPU 5, a color filter array provided in front of the light receiving surface of the image sensor 3, and the like are omitted. ing.

撮像レンズ1は、複数の光学レンズにより構成され、OLPF2を介して、被写体像を撮像素子3の受光面に結像する。   The imaging lens 1 is composed of a plurality of optical lenses, and forms a subject image on the light receiving surface of the imaging device 3 via the OLPF 2.

OLPF2は、撮像レンズ1を介して、被写体像からの入射光のサンプリング周波数近辺をカットすることにより、モアレ等のノイズを除去する。なお、本実施形態では、後述するように、2画素×2画素を1画素のように扱うため、OLPF2の分離幅は、図2に示す撮像素子3の画素配列(一部)が示すように、画素ピッチd1ではなく、画素ピッチd2を基準として設計されたものを用いる。   The OLPF 2 removes noise such as moire by cutting the vicinity of the sampling frequency of incident light from the subject image via the imaging lens 1. In this embodiment, since 2 pixels × 2 pixels are handled as one pixel as will be described later, the separation width of the OLPF 2 is as shown by the pixel array (part) of the image sensor 3 shown in FIG. The pixel pitch d2 is used as a reference instead of the pixel pitch d1.

撮像素子3は、CCDやCMOSの半導体イメージセンサ等を適宜選択して用いる。ただし、本実施形態において、図2に示すように、撮像素子3の受光面の前面に設けられるカラーフィルタアレイを構成する各カラーフィルタR(赤)、G(緑)及びB(青)は、2画素×2画素を1画素とした場合においてベイヤ配列型となるように配置されている。さらに、本実施形態では、各カラーフィルタR、G及びBは、例えば、図3に示すカラーフィルタRの場合のように、カラーフィルタRの有する分光特性のスペクトルを、4つの相異なる分光特性のピークを有するカラーフィルタR1〜R4に分割される。他のカラーフィルタG及びBについても同様である。これにより、撮像素子3は、12色のカラーフィルタを有したカラーフィルタアレイに相当し、高色分解性を図ることできる。また、カラーフィルタR1〜R4、カラーフィルタG1〜G4及びカラーフィルタB1〜B4のそれぞれを加算することにより、各カラーフィルタR、G及びBが有する分光特性のピークを有するスペクトルを再現することができ、高感度性も図ることができる。   As the imaging device 3, a CCD or CMOS semiconductor image sensor or the like is appropriately selected and used. However, in this embodiment, as shown in FIG. 2, each color filter R (red), G (green), and B (blue) constituting the color filter array provided in front of the light receiving surface of the image sensor 3 is When 2 pixels × 2 pixels are taken as one pixel, they are arranged to be a Bayer array type. Furthermore, in this embodiment, each of the color filters R, G, and B has a spectral characteristic spectrum of the color filter R that has four different spectral characteristics as in the case of the color filter R shown in FIG. The color filters R1 to R4 having peaks are divided. The same applies to the other color filters G and B. Thereby, the image sensor 3 corresponds to a color filter array having 12 color filters, and can achieve high color separation. Further, by adding each of the color filters R1 to R4, the color filters G1 to G4, and the color filters B1 to B4, it is possible to reproduce a spectrum having a spectral characteristic peak of each color filter R, G, and B. High sensitivity can also be achieved.

なお、図3に示すように、4つのカラーフィルタR1〜R4のピーク及びスペクトル幅は互いに異なっているが、ピーク位置を除いて、全て同じピーク値及びスペクトル幅を持っていても良い。また、図2は、撮像素子3の画素配列の一部を示し、各画素の先頭の記号R、G及びBは、基準となるカラーフィルタを示し、それに続く番号は、図3に示すような、基準となるカラーフィルタを分割した時のものであるかを示す。さらに、それら続く2桁の番号は画素の位置を示し、左上を基準にしている。   As shown in FIG. 3, the peaks and spectral widths of the four color filters R1 to R4 are different from each other, but they may all have the same peak value and spectral width except for the peak position. FIG. 2 shows a part of the pixel array of the image sensor 3. The leading symbols R, G, and B of each pixel indicate a reference color filter, and the subsequent numbers are as shown in FIG. , Indicates whether the reference color filter is divided. Further, the subsequent two-digit number indicates the position of the pixel and is based on the upper left.

この撮像素子3は、CPU5の指令を受けてタイミングジェネレータ(不図示)が発するタイミングパルスに基づいて動作し、前方に設けられた撮像レンズ1によって結像される被写体像を取得する。撮像素子3から出力された画像信号は、A/D変換部4にてデジタル信号に変換される。デジタルの画像信号は、フレームメモリ(不図示)に一時的に記録された後、バッファメモリ6に記録される。なお、本実施形態における撮像素子3は、後述するように、全ての画素からの画像信号、即ちカラーフィルタR1〜R4、カラーフィルタG1〜G4及びカラーフィルタB1〜B4の画素値を出力する高色分解モードと、カラーフィルタR1〜R4、カラーフィルタG1〜G4及びカラーフィルタB1〜B4の2画素×2画素を1画素として加算して画像信号を出力する高感度モードとの2つのモードがある。また、バッファメモリ6には、半導体メモリのうち、任意の不揮発性メモリを適宜選択して用いることができる。   The image sensor 3 operates based on timing pulses generated by a timing generator (not shown) in response to a command from the CPU 5 and acquires a subject image formed by the imaging lens 1 provided in front. The image signal output from the image sensor 3 is converted into a digital signal by the A / D converter 4. The digital image signal is temporarily recorded in a frame memory (not shown) and then recorded in the buffer memory 6. Note that, as will be described later, the image pickup device 3 according to the present embodiment outputs image signals from all the pixels, that is, the color filters R1 to R4, the color filters G1 to G4, and the pixel values of the color filters B1 to B4. There are two modes: a separation mode and a high sensitivity mode in which 2 pixels × 2 pixels of the color filters R1 to R4, the color filters G1 to G4, and the color filters B1 to B4 are added as one pixel and an image signal is output. As the buffer memory 6, any non-volatile memory among semiconductor memories can be appropriately selected and used.

CPU5は、ユーザによって操作部材9の電源釦が押されると、デジタルカメラ100の電源が入れられる。CPU5は、記憶部10に記憶されている制御プログラム及び画像処理プログラムを読み込み、デジタルカメラ100を初期化する。CPU5は、操作部材9を介してユーザからの指示を受け付けると、制御プログラムに基づいて、タイミングジェネレータ(不図示)に被写体の撮像指令を出力するとともに、画像処理プログラムに基づいて、撮像した画像のホワイトバランス補正、画素値の補間処理、γ補正や階調補正等の画像処理、カードメモリ8や記録部10への記録、及び表示部11への表示等の制御を行う。CPU5には、一般的な中央演算装置が使用できる。   When the user presses the power button on the operation member 9, the CPU 5 turns on the digital camera 100. The CPU 5 reads the control program and the image processing program stored in the storage unit 10 and initializes the digital camera 100. When the CPU 5 receives an instruction from the user via the operation member 9, the CPU 5 outputs a subject imaging command to a timing generator (not shown) based on the control program, and the captured image based on the image processing program. Control of white balance correction, pixel value interpolation processing, image processing such as γ correction and gradation correction, recording in the card memory 8 and recording unit 10, and display on the display unit 11 is performed. As the CPU 5, a general central processing unit can be used.

カードI/F7には、カードメモリ8が脱着可能に装着される。バッファメモリ6に記録されている画像は、CPU5で画像処理された後、JPEG形式やYUV形式等のファイルとしてカードメモリ8に記録される。   A card memory 8 is detachably attached to the card I / F 7. The image recorded in the buffer memory 6 is subjected to image processing by the CPU 5 and then recorded in the card memory 8 as a file in JPEG format or YUV format.

操作部材9は、ユーザによる部材操作の内容に応じた操作信号をCPU5に出力する。操作部材9には、例えば、電源釦、撮影モード等のモード設定釦及びレリーズ釦等の操作部材を有する。なお、操作部材9は、後述する表示部11の画面の前面に設けられるタッチパネル形式の釦であっても良い。   The operation member 9 outputs an operation signal corresponding to the content of the member operation by the user to the CPU 5. The operation member 9 includes, for example, operation members such as a power button, a mode setting button such as a shooting mode, and a release button. The operation member 9 may be a touch panel type button provided on the front surface of the screen of the display unit 11 to be described later.

記憶部10は、デジタルカメラ100が撮像した画像データを記録するとともに、CPU5がデジタルカメラ100を制御するための制御プログラムや画像処理プログラム等の各種プログラム等を記憶する。記憶部10に記憶されるプログラムやデータは、バス12を介して、CPU5から適宜参照することができる。記憶部10は、一般的なハードディスク装置、光磁気ディスク装置又は任意の不揮発性の半導体メモリ等を適宜選択して用いることができる。   The storage unit 10 records image data captured by the digital camera 100 and stores various programs such as a control program and an image processing program for the CPU 5 to control the digital camera 100. Programs and data stored in the storage unit 10 can be referred to as appropriate from the CPU 5 via the bus 12. As the storage unit 10, a general hard disk device, a magneto-optical disk device, an arbitrary nonvolatile semiconductor memory, or the like can be appropriately selected and used.

表示部11は、構図確認用の低解像度画像(いわゆる、スルー画)や撮影した画像又はモード設定画面等を表示する。表示部11には、液晶モニタ等を適宜選択して用いることができる。   The display unit 11 displays a low-resolution image (so-called through image) for composition confirmation, a captured image, a mode setting screen, or the like. A liquid crystal monitor or the like can be appropriately selected and used for the display unit 11.

次に、本実施形態に係るデジタルカメラ100の撮像動作について、図4のフローチャートを参照しながら説明する。   Next, the imaging operation of the digital camera 100 according to the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.

ユーザにより操作部材9の電源釦が押されると、CPU5は、デジタルカメラ100の記憶部10に記憶されている制御プログラム及び画像処理プログラムを読み込み、デジタルカメラ100を初期化して、ステップS10からの処理を行う。なお、以下の説明では、図2に示す、画素R1_33、R2_34、R3_43及びR4_44に対する画素値の処理を例にしながら説明する。そして、他の画素についても同様の処理が行われる。   When the power button of the operation member 9 is pressed by the user, the CPU 5 reads the control program and the image processing program stored in the storage unit 10 of the digital camera 100, initializes the digital camera 100, and performs the processing from step S10. I do. In the following description, pixel value processing for the pixels R1_33, R2_34, R3_43, and R4_44 illustrated in FIG. 2 will be described as an example. The same processing is performed for other pixels.

ステップS10:CPU5は、ユーザによる操作部材9のモード設定釦の操作を介して、ポートレートや風景等の撮影モードの設定とともに、高色分解モード又は高感度モードの設定を行う。なお、撮影モードの設定がなされると、それに伴って高色分解モード又は高感度モードの設定が決定されても良い。   Step S10: The CPU 5 sets the high-color separation mode or the high-sensitivity mode together with the setting of the photographing mode such as portrait and landscape through the operation of the mode setting button of the operation member 9 by the user. When the shooting mode is set, the setting of the high color separation mode or the high sensitivity mode may be determined accordingly.

ステップS11:CPU5は、ユーザによって高色分解モードが選択設定されているか否かを判定する。CPU5は、高色分解モードが設定されていると判定した場合、ステップS12(YES側)へ移行し、高感度モードが設定されていると判定した場合、ステップS18(NO側)へ移行する。   Step S11: The CPU 5 determines whether or not the high color separation mode is selected and set by the user. When it is determined that the high color separation mode is set, the CPU 5 proceeds to step S12 (YES side), and when it is determined that the high sensitivity mode is set, the CPU 5 proceeds to step S18 (NO side).

ステップS12:CPU5は、ユーザからの被写体像の撮像指示が出されるまで待機する。ユーザによって操作部材9のレリーズ釦が押されると、CPU5は、撮像指示が出されたと判断して、タイミングジェネレータ(不図示)に対して、撮像素子3に高色分解モードでの撮像指令のタイミングパルスを発して、撮像素子3に撮像レンズ1によって結像された被写体像を取得させる。撮像素子3は、タイミングジェネレータ(不図示)が発する全画素の画素値の出力を指示するタイミングパルスに基づいて、全画素の画素値の画像信号を出力し、A/D変換部4を介して、バッファメモリ6に記録する。なお、CPU5は、バッファメモリ6に記録されるRAWデータである画像データを、後述する本発明の他の実施形態におけるコンピュータ200において、本実施形態と同様の画像処理を行うために、撮像日時、露光時間やISO感度等の撮像情報とともに、高色分解モードをヘッダ情報として付加したRAW画像ファイルを、カードメモリ8や記憶部10に記録しても良い。   Step S12: The CPU 5 stands by until an instruction to capture a subject image is issued from the user. When the release button of the operation member 9 is pressed by the user, the CPU 5 determines that an imaging instruction has been issued, and instructs the timing generator (not shown) of the imaging command in the high color separation mode to the imaging device 3. A pulse is emitted to cause the image sensor 3 to acquire a subject image formed by the imaging lens 1. The image sensor 3 outputs an image signal of pixel values of all pixels based on a timing pulse instructing output of pixel values of all pixels emitted from a timing generator (not shown), and via the A / D converter 4. To be recorded in the buffer memory 6. Note that the CPU 5 performs image processing on image data, which is RAW data recorded in the buffer memory 6, in order to perform image processing similar to that of the present embodiment in a computer 200 according to another embodiment of the present invention described later, A RAW image file to which the high color separation mode is added as header information together with imaging information such as exposure time and ISO sensitivity may be recorded in the card memory 8 or the storage unit 10.

ステップS13:CPU5は、高色分解モードで撮像された画像データを、バス12を介して、バッファメモリ6から読み込み、CPU5内のメモリ(不図示)に記録する。CPU5は、画像処理プログラムに従って、画像データに対してホワイトバランス処理を行う。   Step S13: The CPU 5 reads the image data captured in the high color separation mode from the buffer memory 6 via the bus 12, and records it in a memory (not shown) in the CPU 5. The CPU 5 performs white balance processing on the image data according to the image processing program.

ステップS14:CPU5は、各画素に対応するカラーフィルタとは異なる他のカラーフィルタの画素値を補間処理に基づいて取得する。具体的には、CPU5は、R1_33の位置におけるカラーフィルタG及びカラーフィルタBの画素値を、例えば、画素R1_33、R2_34、R3_43及びR4_44を2画素×2画素を1つの領域と見なして、その領域に隣接するG及びBの領域の画素値を、次式(1)及び次式(2)を用いて算出する。
G1_33=(G1_31+G1_13+G1_35+G1_53)/4 (1)
G2_34=(G2_32+G2_14+G2_36+G2_54)/4
G3_43=(G3_41+G3_23+G3_45+G3_63)/4
G4_44=(G4_42+G4_24+G4_46+G4_64)/4
B1_33=(B1_11+B1_15+B1_55+B1_51)/4 (2)
B2_34=(B2_12+B2_16+B2_56+B2_52)/4
B3_43=(B3_21+B3_25+B3_65+B3_61)/4
B4_44=(B4_22+B4_26+B4_66+B4_62)/4
なお、本実施形態では、式(1)及び式(2)において、例えば、画素R1_33の位置において、その画素が含まれる領域に隣接する他の複数の領域で且つその画素が位置するところと同じ位置にある他のカラーフィルタを有する画素(G1_31やB1_11等)の画素値を用いて補間する。
Step S14: The CPU 5 acquires pixel values of other color filters different from the color filter corresponding to each pixel based on the interpolation process. Specifically, the CPU 5 regards the pixel values of the color filter G and the color filter B at the position of R1_33 as, for example, the pixels R1_33, R2_34, R3_43, and R4_44 as 2 pixels × 2 pixels as one region. The pixel values of the G and B regions adjacent to the pixel are calculated using the following equations (1) and (2).
G1_33 = (G1_31 + G1_13 + G1_35 + G1_53) / 4 (1)
G2_34 = (G2_32 + G2_14 + G2_36 + G2_54) / 4
G3_43 = (G3_41 + G3_23 + G3_45 + G3_63) / 4
G4_44 = (G4_42 + G4_24 + G4_46 + G4_64) / 4
B1_33 = (B1_11 + B1_15 + B1_55 + B1_51) / 4 (2)
B2_34 = (B2_12 + B2_16 + B2_56 + B2_52) / 4
B3_43 = (B3_21 + B3_25 + B3_65 + B3_61) / 4
B4_44 = (B4_22 + B4_26 + B4_66 + B4_62) / 4
In the present embodiment, in the expressions (1) and (2), for example, at the position of the pixel R1_33, the same as the position where the pixel is located in a plurality of other areas adjacent to the area including the pixel. Interpolation is performed using pixel values of pixels (G1_31, B1_11, etc.) having other color filters at positions.

ステップS15:CPU5は、ステップS14の補間処理によって求めた、各画素位置における、例えば、(R1_33,G1_33,B1_33)、(R2_34,G2_34,B2_34)、(R3_43,G3_43,B3_43)、及び(R4_44,G4_44,B4_44)の画素値を、次式(3)に代入して加算することにより、画素R1_33、R2_34、R3_43及びR4_44からなる2画素×2画素の領域を1画素とし、高色分解処理された基準となる各カラーフィルタR33、G33及びB33の画素値を算出する。   Step S15: The CPU 5 obtains, for example, (R1_33, G1_33, B1_33), (R2_34, G2_34, B2_34), (R3_43, G3_43, B3_43), and (R4_44) at each pixel position obtained by the interpolation processing in step S14. The pixel values of G4_44, B4_44) are substituted into the following equation (3) and added to form a 2 pixel × 2 pixel region composed of pixels R1_33, R2_34, R3_43, and R4_44 as one pixel, and high color separation processing is performed. The pixel values of the color filters R33, G33 and B33 serving as the reference are calculated.

Figure 2010252089
ここで、行列の各パラメータmij(i=1,2,3、j=1,2,…,12)の値は、製造段階で予め決められる。また、R33、G33及びB33は、画素R1_33、R2_34、R3_43及びR4_44からなる2画素×2画素の領域の加算した画素値を表し、その領域の位置を表すためにその領域のうち左上にある画素の位置の2桁の番号を用いて表している。この式(3)による加算処理によって、高色分解を維持するとともに、4画素を1画素として加算することにより、高感度性も図ることができる。
Figure 2010252089
Here, the value of each parameter m ij (i = 1, 2, 3, j = 1, 2,..., 12) of the matrix is predetermined in the manufacturing stage. R33, G33, and B33 represent pixel values obtained by adding a 2 pixel × 2 pixel region composed of pixels R1_33, R2_34, R3_43, and R4_44, and the pixel located in the upper left of the region to indicate the position of the region. This is expressed using a two-digit number at the position. High color separation can be maintained by the addition processing according to Expression (3), and high sensitivity can be achieved by adding four pixels as one pixel.

ステップS16:CPU5は、ステップS15又は後述するステップS20で処理された画像データに対して、γ補正や階調補正等の画像処理を施す。   Step S16: The CPU 5 performs image processing such as γ correction and gradation correction on the image data processed in step S15 or step S20 described later.

ステップS17:CPU5は、CPU5内のメモリ(不図示)に記録されている処理された画像データをJPEG形式やYUV形式等のファイルにして、バス12とカードI/F7とを介して、カードメモリ8に記録するとともに、表示部11に処理した画像データを表示して、一連の作業を終了する。   Step S17: The CPU 5 converts the processed image data recorded in a memory (not shown) in the CPU 5 into a file such as a JPEG format or a YUV format, and the card memory via the bus 12 and the card I / F 7 8, the processed image data is displayed on the display unit 11, and the series of operations is completed.

ステップS18:CPU5は、ユーザからの被写体像の撮像指示が出されるまで待機する。ユーザによって操作部材9のレリーズ釦が押されると、CPU5は、撮像指示が出されたと判断して、タイミングジェネレータ(不図示)に対して、撮像素子3に高感度モードでの撮像指令のタイミングパルスを発して、撮像素子3に撮像レンズ1によって結像された被写体像を取得させる。撮像素子3は、タイミングジェネレータ(不図示)が発するタイミングパルスに基づいて、例えば、画素R1_33、R2_34、R3_43及びR4_44からなる2画素×2画素の領域の画素値を、次式(4)を用いて1画素の画素値として加算した画像信号を出力し、A/D変換部4を介して、バッファメモリ6に記録する。なお、CPU5は、バッファメモリ6に記録されるRAWデータである画像データを、後述する本発明の他の実施形態におけるコンピュータ200において、本実施形態と同様の画像処理を行うために、撮像日時、露光時間やISO感度等の撮像情報とともに、高感度モードをヘッダ情報として付加したRAW画像ファイルを、カードメモリ8や記憶部10に記録しても良い。
R33=R1_33+R2_34+R3_43+R4_44 (4)
なお、R33は、画素R1_33、R2_34、R3_43及びR4_44からなる2画素×2画素の領域の加算した基準となるカラーフィルタRの画素値を表し、その領域の位置を表すためにその領域のうち左上にある画素の位置の2桁の番号を用いて表している。
Step S18: The CPU 5 stands by until an instruction for capturing a subject image from the user is issued. When the release button of the operation member 9 is pressed by the user, the CPU 5 determines that an imaging instruction has been issued, and sends a timing pulse of an imaging command in the high sensitivity mode to the imaging device 3 to a timing generator (not shown). To cause the image sensor 3 to acquire the subject image formed by the imaging lens 1. Based on the timing pulse generated by the timing generator (not shown), the imaging device 3 uses, for example, the pixel value of the region of 2 pixels × 2 pixels including the pixels R1_33, R2_34, R3_43, and R4_44 using the following equation (4). Then, the image signal added as the pixel value of one pixel is output and recorded in the buffer memory 6 via the A / D converter 4. Note that the CPU 5 performs image processing on image data, which is RAW data recorded in the buffer memory 6, in order to perform image processing similar to that of the present embodiment in a computer 200 according to another embodiment of the present invention described later, A RAW image file to which the high sensitivity mode is added as header information together with imaging information such as exposure time and ISO sensitivity may be recorded in the card memory 8 or the storage unit 10.
R33 = R1_33 + R2_34 + R3_43 + R4_44 (4)
R33 represents the pixel value of the color filter R as a reference obtained by adding a 2 pixel × 2 pixel area composed of the pixels R1_33, R2_34, R3_43, and R4_44, and the upper left of the area represents the position of the area. The two-digit number of the position of the pixel in

ステップS19:CPU5は、高感度モードで撮像された画像データを、バス12を介して、バッファメモリ6から読み込み、CPU5内のメモリ(不図示)に記録する。CPU5は、画像処理プログラムに従って、画像データに対してホワイトバランス処理を行う。   Step S19: The CPU 5 reads the image data captured in the high sensitivity mode from the buffer memory 6 via the bus 12, and records it in a memory (not shown) in the CPU 5. The CPU 5 performs white balance processing on the image data according to the image processing program.

ステップS20:CPU5は、各領域のカラーフィルタとは異なる他のカラーフィルタの画素値を補間処理に基づいて取得する。具体的には、CPU5は、領域R33の位置における基準となるカラーフィルタG及びBの画素値を、例えば、その領域R33に隣接するカラーフィルタG及びBの領域の画素値を、次式(5)及び次式(6)のような補間処理の式を用いて算出する。
G33=(G31+G13+G35+G53)/4 (5)
B33=(B11+B15+B55+B51)/4 (6)
CPU5は、ステップS16へ移行して、ステップS16とステップS17との処理を行い、一連の作業を終了する。
Step S20: The CPU 5 acquires pixel values of other color filters different from the color filters in each region based on the interpolation process. Specifically, the CPU 5 sets the pixel values of the color filters G and B serving as the reference at the position of the region R33, for example, the pixel values of the color filters G and B adjacent to the region R33, using the following formula (5 ) And the following interpolation formula (6).
G33 = (G31 + G13 + G35 + G53) / 4 (5)
B33 = (B11 + B15 + B55 + B51) / 4 (6)
CPU5 transfers to step S16, performs the process of step S16 and step S17, and complete | finishes a series of work.

このように、本実施形態では、基準となる分光特性を有するカラーフィルタR、G及びBの各々を、4つの異なる分光特性のピークを有するカラーフィルタR1〜R4、カラーフィルタG1〜G4及びカラーフィルタB1〜B4に分割し、それらを2画素×2画素の領域を形成し、ベイヤ型配列で配列されたカラーフィルタアレイを有する撮像素子3で撮像された画像を、逆に2画素×2画素を1画素として扱い処理することで、SN比を悪くすることなく、高感度を維持するとともに、高色分解性の向上を図ることができる。   As described above, in this embodiment, each of the color filters R, G, and B having the reference spectral characteristics is replaced with the color filters R1 to R4, the color filters G1 to G4, and the color filters having four different spectral characteristics. The image is picked up by the image pickup device 3 having a color filter array arranged in a Bayer pattern, and divided into 2 pixels × 2 pixels. By treating and processing as one pixel, high sensitivity can be maintained and high color separation can be improved without deteriorating the SN ratio.

また、1台のデジタルカメラ100で、ユーザによる高色分解モードや高感度モードの設定又は撮像モードの設定に応じて適宜切り替えて、被写体像の撮像を行うことができる。
≪他の実施形態≫
図5は、本発明の他の実施形態に係る画像処理プログラムをコンピュータ200へ適用した場合の概念図である。
Further, with one digital camera 100, the subject image can be picked up by appropriately switching according to the setting of the high color separation mode and high sensitivity mode or the setting of the shooting mode by the user.
<< Other Embodiments >>
FIG. 5 is a conceptual diagram when an image processing program according to another embodiment of the present invention is applied to a computer 200.

図1に示すコンピュータ200は、CPU20、記憶部30、入出力インタフェース(入出力I/F)40及びバス50から構成され、CPU20、記憶部30及び入出力I/F40は、バス50を介して情報伝達可能に接続される。また、コンピュータ200には、入出力I/F40を介して、画像処理の途中経過や処理結果を表示する出力装置60、ユーザからの入力を受け付ける入力装置70がそれぞれ接続される。出力装置60には、一般的な液晶モニタやプリンタ等を用いることができ、入力装置70には、キーボードやマウス等をそれぞれ適宜選択して使用できる。   A computer 200 shown in FIG. 1 includes a CPU 20, a storage unit 30, an input / output interface (input / output I / F) 40 and a bus 50, and the CPU 20, the storage unit 30 and the input / output I / F 40 are connected via the bus 50. Connected so that information can be transmitted. The computer 200 is connected to an output device 60 that displays the progress of image processing and processing results, and an input device 70 that receives input from the user via the input / output I / F 40. As the output device 60, a general liquid crystal monitor, a printer, or the like can be used. As the input device 70, a keyboard, a mouse, or the like can be appropriately selected and used.

CPU20は、入力装置70で受け付けたユーザからの指示に基づいて、記憶部30に記憶されている画像処理プログラムを読み込み、記憶部30に記憶されている画像データの画像処理を行う。CPU20は、その画像データの画像処理の結果を、出力装置60に表示する。CPU20には、一般的な中央演算装置を用いることができる。   The CPU 20 reads an image processing program stored in the storage unit 30 based on an instruction from the user received by the input device 70 and performs image processing on the image data stored in the storage unit 30. The CPU 20 displays the image processing result of the image data on the output device 60. A general central processing unit can be used for the CPU 20.

記憶部30は、一の実施形態に係るデジタルカメラ100で撮像された被写体像のRAW画像データ、及びその画像データに対する画像処理プログラム等を記録する。また、記憶部30は、一の実施形態でも用いた式(3)の製造段階で予め決められる行列の各パラメータmij(i=1,2,3、j=1,2,…,12)の値も記録している。記憶部30に記憶されるデータやプログラム等は、バス50を介して、CPU20から適宜参照することができる。記憶部30には、一般的なハードディスク装置、光磁気ディスク装置等の記憶装置を選択して用いることができる。 The storage unit 30 records RAW image data of a subject image captured by the digital camera 100 according to an embodiment, an image processing program for the image data, and the like. In addition, the storage unit 30 stores each parameter m ij (i = 1, 2, 3, j = 1, 2,..., 12) of a matrix determined in advance in the manufacturing stage of the expression (3) used in the embodiment. The value of is also recorded. Data, programs, and the like stored in the storage unit 30 can be appropriately referred to from the CPU 20 via the bus 50. A storage device such as a general hard disk device or a magneto-optical disk device can be selected and used for the storage unit 30.

なお、本実施形態において、記憶部30に記録される一の実施形態に係るデジタルカメラ100で撮像されたRAW画像データは、不図示であるが、入出力I/F40に設けられているカードI/Fに、カードメモリ8を差し込まれることで、或いは、一の実施形態に係るデジタルカメラ100と入出力I/F40とをUSBケーブル等で接続することで、コンピュータ200に転送されて記憶部30に記録される。また、図5の記憶部30は、コンピュータ200に組み込まれているが、外付けの記憶装置でも良い。この場合、記憶部30は、入出力I/F40を介して、USBケーブル等でコンピュータ200に接続される。   In the present embodiment, the RAW image data captured by the digital camera 100 according to one embodiment recorded in the storage unit 30 is not shown, but the card I provided in the input / output I / F 40 is not shown. The memory unit 30 is transferred to the computer 200 by inserting the card memory 8 into / F, or by connecting the digital camera 100 and the input / output I / F 40 according to one embodiment with a USB cable or the like. To be recorded. 5 is incorporated in the computer 200, it may be an external storage device. In this case, the storage unit 30 is connected to the computer 200 via the input / output I / F 40 with a USB cable or the like.

次に、本実施形態に係るコンピュータ200による画像処理の手順について、図6のフローチャートを参照しながら説明する。   Next, the procedure of image processing by the computer 200 according to the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.

ユーザが、入力装置70を用いて、画像処理プログラムのコマンドを入力又はそのプログラムのアイコンをダブルクリックすることにより、プログラムの起動命令を出す。CPU20は、その命令を入出力I/F40を介して受け付け、記憶部30に記憶されている画像処理プログラムと式(3)の行列のパラメータmijを読み込み実行する。その結果、図6のステップS30からの処理が行われる。なお、以下の説明では、図2に示す、画素R1_33、R2_34、R3_43及びR4_44に対する画素値の処理を例にしながら説明する。そして、他の画素についても同様の処理が行われる。 A user inputs an image processing program command or double-clicks an icon of the program using the input device 70, and issues a program start command. The CPU 20 accepts the command via the input / output I / F 40, and reads and executes the image processing program stored in the storage unit 30 and the matrix parameter mij in Expression (3). As a result, the processing from step S30 in FIG. 6 is performed. In the following description, pixel value processing for the pixels R1_33, R2_34, R3_43, and R4_44 illustrated in FIG. 2 will be described as an example. The same processing is performed for other pixels.

ステップS30:CPU20は、ユーザによる入力装置70の入力操作に基づいて、どのRAW画像データのファイル名を受け付ける。CPU20は、ユーザによる入力装置70によって指定されたファイル名を有するRAW画像データを記憶部30から読み込み、CPU20内のメモリ(不図示)に記録する。   Step S30: The CPU 20 accepts the file name of which RAW image data based on the input operation of the input device 70 by the user. The CPU 20 reads RAW image data having a file name designated by the input device 70 by the user from the storage unit 30 and records it in a memory (not shown) in the CPU 20.

ステップS31:CPU20は、読み込んだRAW画像データのヘッダ情報を参照することにより、高色分解モードが選択設定されているか否かを判定する。CPU20は、高色分解モードが設定されていると判定した場合、ステップS32(YES側)へ移行し、高感度モードが設定されていると判定した場合、ステップS37(NO側)へ移行する。   Step S31: The CPU 20 determines whether or not the high color separation mode is selected and set by referring to the header information of the read RAW image data. When determining that the high color separation mode is set, the CPU 20 proceeds to step S32 (YES side), and when determining that the high sensitivity mode is set, the CPU 20 proceeds to step S37 (NO side).

ステップS32: CPU20は、画像処理プログラムに従って、RAW画像データに対してホワイトバランス処理を行う。   Step S32: The CPU 20 performs white balance processing on the RAW image data in accordance with the image processing program.

ステップS33:CPU20は、一の実施形態のステップS14と同様の処理に基づいて、各画素のカラーフィルタとは異なる他のカラーフィルタの画素値を、式(1)及び式(2)を用いた補間処理によって取得する。   Step S33: The CPU 20 uses the expression (1) and the expression (2) for pixel values of other color filters different from the color filter of each pixel, based on the same processing as that of step S14 of one embodiment. Obtained by interpolation processing.

ステップS34:CPU20は、ステップS33の補間処理によって求めた、各画素位置における、例えば、(R1_33,G1_33,B1_33)、(R2_34,G2_34,B2_34)、(R3_43,G3_43,B3_43)、及び(R4_44,G4_44,B4_44)の画素値を、式(3)に代入して加算することにより、画素R1_33、R2_34、R3_43及びR4_44からなる2画素×2画素の領域を1画素とし、高色分解処理された基準となる各カラーフィルタR33、G33及びB33の画素値を算出する。   Step S34: The CPU 20 obtains, for example, (R1_33, G1_33, B1_33), (R2_34, G2_34, B2_34), (R3_43, G3_43, B3_43), and (R4_44,) at each pixel position obtained by the interpolation processing in step S33. The pixel value of G4_44, B4_44) is substituted into Expression (3) and added, so that a 2 pixel × 2 pixel region composed of the pixels R1_33, R2_34, R3_43, and R4_44 is one pixel and subjected to high color separation processing. Pixel values of the color filters R33, G33, and B33 serving as the reference are calculated.

ステップS35:CPU20は、ステップS34又は後述するステップS38で処理された画像データに対して、γ補正や階調補正等の画像処理を施す。   Step S35: The CPU 20 performs image processing such as γ correction and gradation correction on the image data processed in step S34 or step S38 described later.

ステップS36:CPU20は、CPU20内のメモリ(不図示)に記録されている処理された画像データをJPEG形式やYUV形式等のファイルにして、バス50を介して、記憶部30に記録するとともに、入出力I/F40を介して、出力装置60に処理した画像データを表示して、一連の作業を終了する。   Step S36: The CPU 20 converts the processed image data recorded in a memory (not shown) in the CPU 20 into a file such as a JPEG format or a YUV format, and records it in the storage unit 30 via the bus 50. The processed image data is displayed on the output device 60 via the input / output I / F 40, and the series of operations is completed.

ステップS37: CPU20は、画像処理プログラムに従って、RAW画像データに対してホワイトバランス処理を行う。   Step S37: The CPU 20 performs white balance processing on the RAW image data in accordance with the image processing program.

ステップS38:CPU20は、一の実施形態のステップS20と同様の処理に基づいて、各領域のカラーフィルタとは異なる他のカラーフィルタの画素値を、式(5)及び式(6)を用いた補間処理によって取得する。CPU20は、ステップS35へ移行して、ステップS35とステップS36との処理を行い、一連の作業を終了する。   Step S38: The CPU 20 uses the expression (5) and the expression (6) for the pixel values of the other color filters different from the color filters in each region based on the same process as the step S20 in the embodiment. Obtained by interpolation processing. CPU20 transfers to step S35, performs the process of step S35 and step S36, and complete | finishes a series of work.

このように、本実施形態では、基準となる分光特性を有するカラーフィルタR、G及びBの各々を、4つの異なる分光特性のピークを有するカラーフィルタR1〜R4、カラーフィルタG1〜G4及びカラーフィルタB1〜B4に分割し、それらを2画素×2画素の領域を形成して、ベイヤ型配列で配列されたカラーフィルタアレイを有する撮像素子3で撮像されたRAW画像データを、逆に2画素×2画素を1画素として扱う画像処理を施すことにより、SN比を悪くすることなく、高感度を維持するとともに、高色分解性の向上を図ることができる。
≪実施形態の補足事項≫
一の実施形態及び他の実施形態では、基準となる分光特性を有するカラーフィルタR、G及びBの各々を、4つの異なる分光特性のピークを有するカラーフィルタR1〜R4、カラーフィルタG1〜G4及びカラーフィルタB1〜B4に分割したが、本発明はこれに限定されず、2、9又は16等の任意の数のカラーフィルタに分割しても良い。それに伴い、2画素、3画素×3画素又は4画素×4画素等を1画素として扱うことが好ましい。また、OLPF2の分離幅も3画素ピッチ等に設計されたものを用いることが好ましい。
As described above, in this embodiment, each of the color filters R, G, and B having the reference spectral characteristics is replaced with the color filters R1 to R4, the color filters G1 to G4, and the color filters having four different spectral characteristics. RAW image data picked up by the image pickup device 3 having a color filter array arranged in a Bayer type array by dividing the image into B1 to B4 and forming an area of 2 × 2 pixels. By performing image processing that treats two pixels as one pixel, high sensitivity can be maintained and high color separation can be improved without deteriorating the SN ratio.
≪Supplementary items for the embodiment≫
In one embodiment and other embodiments, each of the color filters R, G, and B having the reference spectral characteristic is replaced with the color filters R1 to R4, the color filters G1 to G4 having four different spectral characteristic peaks, and Although divided into color filters B1 to B4, the present invention is not limited to this, and may be divided into an arbitrary number of color filters such as 2, 9, or 16. Accordingly, it is preferable to handle 2 pixels, 3 pixels × 3 pixels, 4 pixels × 4 pixels, or the like as one pixel. Moreover, it is preferable to use an OLPF 2 having a separation width designed to have a three-pixel pitch or the like.

なお、一の実施形態及び他の実施形態では、ステップS14又はステップS33の高色分解モードによって撮像された画像データの補間処理において、例えば、画素R1_33の位置において、その画素が含まれる領域に隣接する他の複数の領域で且つその画素が位置するところと同じ位置にある他のカラーフィルタを有する画素(G1_31やB1_11等)の画素値を用いて補間したが、本発明はこれに限定されず、画素R1_33が位置するところとは別の位置にある他のカラーフィルタを有する画素の画素値(例えば、G2_32やB1_15)を用いて補間して求めても良い。   In one embodiment and other embodiments, in the interpolation processing of image data captured in the high color separation mode in step S14 or step S33, for example, at the position of the pixel R1_33, adjacent to the region including the pixel Interpolation is performed using pixel values of pixels (G1_31, B1_11, etc.) having other color filters that are in a plurality of other regions and in the same position as the pixel is located. However, the present invention is not limited to this. Alternatively, the pixel R1_33 may be obtained by interpolation using pixel values (for example, G2_32 or B1_15) of a pixel having another color filter at a position different from the position where the pixel R1_33 is located.

なお、一の実施形態及び他の実施形態では、静止画の画像データに対して画像処理を行ったが、本発明はこれに限定されず、動画やスルー画に対しても適用可能である。   In one embodiment and other embodiments, image processing is performed on still image data. However, the present invention is not limited to this, and can also be applied to moving images and through images.

なお、他の実施形態では、ステップS31において、CPU20は、読み込んだRAW画像データのヘッダ情報を参照することにより、高色分解モードが選択設定されているか否かを判定したが、本発明はこれに限定されない。例えば、高色分解モードでのRAW画像データの画素数が高感度モードでの画素数よりも多いことから、画素数を判断基準にしても良いし、入力装置70を介して、直接ユーザからの高色分解モード又は高感度モードの指定を受け付けるようにしても良い。   In another embodiment, in step S31, the CPU 20 determines whether or not the high color separation mode is selected and set by referring to the header information of the read RAW image data. It is not limited to. For example, since the number of pixels of the RAW image data in the high color separation mode is larger than the number of pixels in the high sensitivity mode, the number of pixels may be used as a determination criterion, or directly from the user via the input device 70. The designation of the high color separation mode or the high sensitivity mode may be accepted.

本発明は、その精神又はその主要な特徴から逸脱することなく他の様々な形で実施することができる。そのため、上述した実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈されてはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内である。   The present invention can be implemented in various other forms without departing from the spirit or the main features thereof. For this reason, the above-described embodiment is merely an example in all respects and should not be construed in a limited manner. Further, all modifications and changes belonging to the equivalent scope of the claims are within the scope of the present invention.

1 撮像レンズ、2 OLPF、3 撮像素子、4 A/D変換部、5 CPU、6 バッファメモリ、7 カードI/F、8 カードメモリ、9 操作部材、10 記憶部、11 表示部、12 バス、100 デジタルカメラ 1 imaging lens, 2 OLPF, 3 imaging device, 4 A / D conversion unit, 5 CPU, 6 buffer memory, 7 card I / F, 8 card memory, 9 operation member, 10 storage unit, 11 display unit, 12 bus, 100 digital camera

Claims (4)

受光面に複数の画素がマトリックス状に設けられ、前記受光面の前面に前記複数の画素の各々に対応するように配置される複数のカラーフィルタから構成されるカラーフィルタアレイが設けられた撮像素子と、
前記複数のカラーフィルタの画素値を用いて画像を生成する第1のモードと前記複数のカラーフィルタの画素値を所定数毎に加算して、複数の所定のカラーフィルタの分光特性に対応する画素値を求めて画像を生成する第2のモードとを選択する選択手段と、
前記選択手段によって前記第1のモードが選択された場合、前記撮像素子に対して、前記複数のカラーフィルタの画素値を出力させて画像を生成し、前記選択手段によって前記第2のモードが選択された場合、前記撮像素子に対して、前記複数のカラーフィルタの画素値を所定数毎に加算して、複数の所定のカラーフィルタの有する分光特性に対応する画素値を出力させて画像を生成する制御を行う制御手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
An image sensor in which a plurality of pixels are provided in a matrix on the light receiving surface, and a color filter array including a plurality of color filters disposed on the front surface of the light receiving surface so as to correspond to each of the plurality of pixels. When,
Pixels corresponding to spectral characteristics of a plurality of predetermined color filters by adding a first mode for generating an image using pixel values of the plurality of color filters and a predetermined number of pixel values of the plurality of color filters. Selection means for selecting a second mode for obtaining a value and generating an image;
When the first mode is selected by the selection unit, an image is generated by outputting pixel values of the plurality of color filters to the image sensor, and the second mode is selected by the selection unit. In this case, the pixel values of the plurality of color filters are added to the image sensor every predetermined number, and the pixel values corresponding to the spectral characteristics of the plurality of predetermined color filters are output to generate an image. Control means for performing control,
An imaging apparatus comprising:
請求項1に記載の撮像装置において、
前記複数のカラーフィルタは、前記各所定のカラーフィルタの有する分光特性を加算して再現するために用いられるカラーフィルタ毎に隣接して領域を形成し、前記領域が所定のパターンで配置されていることを特徴とする撮像装置。
The imaging device according to claim 1,
The plurality of color filters form an adjacent area for each color filter used for adding and reproducing the spectral characteristics of the predetermined color filters, and the areas are arranged in a predetermined pattern. An imaging apparatus characterized by that.
請求項2に記載の撮像装置において、
前記制御手段は、
前記選択手段によって前記第1のモードが選択された場合、
前記各画素の位置に対応するカラーフィルタとは異なる他のカラーフィルタの画素値を、前記各画素が含まれる前記領域に隣接する他の複数の領域の各々における前記他のカラーフィルタを有する画素の画素値を用いて補間する補間手段と、
前記各領域での前記複数のカラーフィルタの画素値を用いて、前記複数の所定のカラーフィルタの分光特性それぞれに対応する画素値を算出する算出手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
The imaging device according to claim 2,
The control means includes
When the first mode is selected by the selection means,
The pixel value of another color filter different from the color filter corresponding to the position of each pixel is set to the value of the pixel having the other color filter in each of a plurality of other regions adjacent to the region including the pixels. Interpolation means for performing interpolation using pixel values;
Calculating means for calculating pixel values corresponding to spectral characteristics of the plurality of predetermined color filters using pixel values of the plurality of color filters in the respective regions;
An imaging apparatus comprising:
請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の撮像装置によって撮像された画像データを読み込む入力ステップと、
前記画像データに対して、前記第1のモード又は前記第2のモードのいずれかを行うかの指示を受け付ける指示入力ステップと、
前記指示入力ステップで受け付けた指示に応じて、複数のカラーフィルタの画素値を用いた画像を生成し、又は前記複数のカラーフィルタの画素値を所定数毎に加算して、複数の所定のカラーフィルタの分光特性に対応する画素値を求めて画像を生成する画像生成ステップと、
を備えコンピュータに実行させることを特徴とする画像処理プログラム。
An input step of reading image data captured by the imaging device according to any one of claims 1 to 3,
An instruction input step for receiving an instruction to perform either the first mode or the second mode on the image data;
In response to the instruction received in the instruction input step, an image using pixel values of a plurality of color filters is generated, or pixel values of the plurality of color filters are added for each predetermined number to generate a plurality of predetermined colors. An image generation step of generating an image by obtaining a pixel value corresponding to a spectral characteristic of the filter;
An image processing program that is executed by a computer.
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