JP3450374B2 - カラー撮像装置 - Google Patents
カラー撮像装置Info
- Publication number
- JP3450374B2 JP3450374B2 JP15143693A JP15143693A JP3450374B2 JP 3450374 B2 JP3450374 B2 JP 3450374B2 JP 15143693 A JP15143693 A JP 15143693A JP 15143693 A JP15143693 A JP 15143693A JP 3450374 B2 JP3450374 B2 JP 3450374B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- color
- difference
- pixels
- signals
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
- Processing Of Color Television Signals (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、２次元的に複数個の受
光素子（画素）が配置された撮像素子を備えたカラー撮
像装置に関するものである。
光素子（画素）が配置された撮像素子を備えたカラー撮
像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図９、図１０、図１１は従来より知られ
ているカラー固体撮像素子の色フィルタの配列構成の例
を示す図である。図９は赤色光透過フィルタＲ、緑色光
透過フィルタＧ、青色光透過フィルタＢが垂直にストラ
イプ状に並んだいわゆるストライプフィルタと呼ばれる
構成である。これに対し、図１０、図１１はいわゆるモ
ザイクフィルタと呼ばれる構成で、図１０では緑色光透
過フィルタＧは垂直にストライプ状になっており、赤色
光透過フィルタＲおよび青色光透過フィルタＢがそれぞ
れ２行おき２列にＧフィルタの間に配置され、また図１
１ではマゼンダ光透過フィルタＭｇ、緑色光透過フィル
タＧｒ、シアン光透過フィルタＣｙ、黄色光透過フィル
タＹｅが水平方向に２画素、垂直方向に４画素の８画素
の色フィルタを１単位として、図に示す順序で配置され
ている。
ているカラー固体撮像素子の色フィルタの配列構成の例
を示す図である。図９は赤色光透過フィルタＲ、緑色光
透過フィルタＧ、青色光透過フィルタＢが垂直にストラ
イプ状に並んだいわゆるストライプフィルタと呼ばれる
構成である。これに対し、図１０、図１１はいわゆるモ
ザイクフィルタと呼ばれる構成で、図１０では緑色光透
過フィルタＧは垂直にストライプ状になっており、赤色
光透過フィルタＲおよび青色光透過フィルタＢがそれぞ
れ２行おき２列にＧフィルタの間に配置され、また図１
１ではマゼンダ光透過フィルタＭｇ、緑色光透過フィル
タＧｒ、シアン光透過フィルタＣｙ、黄色光透過フィル
タＹｅが水平方向に２画素、垂直方向に４画素の８画素
の色フィルタを１単位として、図に示す順序で配置され
ている。
【０００３】しかしながら、これらの色フィルタ配列を
もつ撮像素子には次のような問題がある。すなわち、図
９に示す構成の色フィルタを設けた撮像素子では、水平
方向にサンプリング周波数の１／３の周波数の色信号キ
ャリアが発生するため、折り返し歪みを考慮するとナイ
キスト周波数であるサンプリング周波数の１／２の周波
数までを解像することができない。
もつ撮像素子には次のような問題がある。すなわち、図
９に示す構成の色フィルタを設けた撮像素子では、水平
方向にサンプリング周波数の１／３の周波数の色信号キ
ャリアが発生するため、折り返し歪みを考慮するとナイ
キスト周波数であるサンプリング周波数の１／２の周波
数までを解像することができない。
【０００４】図１０に示す構成の色フィルタを設けた撮
像素子は、垂直方向２画素ごとにＲフィルタとＢフィル
タとが並んでいるため、垂直方向に色モアレが発生しや
すく、特に有彩色画像で見苦しいシーンが出てくる。
像素子は、垂直方向２画素ごとにＲフィルタとＢフィル
タとが並んでいるため、垂直方向に色モアレが発生しや
すく、特に有彩色画像で見苦しいシーンが出てくる。
【０００５】図１１に示す構成の色フィルタを設けた撮
像素子は、補色フィルタで構成されているため、図１０
に示す構成の色フィルタを設けた撮像素子より感度は高
いが、画素の出力信号間の差信号で色信号を形成するた
め、色信号のＳ／Ｎ比が悪く、更に、出力信号を量子化
しディジタル処理を行う際に、色信号の量子化誤差が大
きくなり好ましくない。
像素子は、補色フィルタで構成されているため、図１０
に示す構成の色フィルタを設けた撮像素子より感度は高
いが、画素の出力信号間の差信号で色信号を形成するた
め、色信号のＳ／Ｎ比が悪く、更に、出力信号を量子化
しディジタル処理を行う際に、色信号の量子化誤差が大
きくなり好ましくない。
【０００６】更に、図１０、図１１に示す構成の色フィ
ルタを設けた撮像素子は、ともに水平方向にサンプリン
グ周波数の１／２の周波数に色信号キャリアが発生する
ため、折り返し歪みのためナイキスト周波数であるサン
プリング周波数の１／２までを解像することができな
い。
ルタを設けた撮像素子は、ともに水平方向にサンプリン
グ周波数の１／２の周波数に色信号キャリアが発生する
ため、折り返し歪みのためナイキスト周波数であるサン
プリング周波数の１／２までを解像することができな
い。
【０００７】これに対し、米国特許第３９７１０６５号
明細書に開示されている、いわゆるベイヤー配列と呼ば
れる色フィルタ配列を有する撮像素子がある。これは図
１２（ａ）、（ｂ）に示すように、撮像素子の水平方向
のピッチをＰH 、垂直方向のピッチをＰV とすると、緑
色光透過フィルタＧ（同図（ａ））あるいは輝度信号透
過フィルタＹ（同図（ｂ））は、水平方向のピッチ２Ｐ
H 、垂直方向のピッチＰV で水平方向のピッチＰH だけ
オフセットされたオフセットサンプリング構造で配置さ
れ、赤色光透過フィルタＲ及び青色光透過フィルタＢは
水平方向のピッチ２ＰH 、垂直方向のピッチ２ＰV の矩
形格子状サンプリング構造で配置されているものであ
る。このようなベイヤー配列を有する撮像素子を用いる
と、水平垂直方向にモアレが少なく、Ｓ／Ｎ比の良い良
好な画像が得られることが知られている。
明細書に開示されている、いわゆるベイヤー配列と呼ば
れる色フィルタ配列を有する撮像素子がある。これは図
１２（ａ）、（ｂ）に示すように、撮像素子の水平方向
のピッチをＰH 、垂直方向のピッチをＰV とすると、緑
色光透過フィルタＧ（同図（ａ））あるいは輝度信号透
過フィルタＹ（同図（ｂ））は、水平方向のピッチ２Ｐ
H 、垂直方向のピッチＰV で水平方向のピッチＰH だけ
オフセットされたオフセットサンプリング構造で配置さ
れ、赤色光透過フィルタＲ及び青色光透過フィルタＢは
水平方向のピッチ２ＰH 、垂直方向のピッチ２ＰV の矩
形格子状サンプリング構造で配置されているものであ
る。このようなベイヤー配列を有する撮像素子を用いる
と、水平垂直方向にモアレが少なく、Ｓ／Ｎ比の良い良
好な画像が得られることが知られている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このベ
イヤー配列を有する撮像素子を用いても、以下に示す問
題が発生する。すなわち、図１３（ａ）、（ｂ）はそれ
ぞれ図１２（ａ）、（ｂ）に示す色フィルタの撮像素子
で発生する信号キャリアの位置を２次元周波平面（ｆ
H , ｆV ）上に表したときの特性図である。
イヤー配列を有する撮像素子を用いても、以下に示す問
題が発生する。すなわち、図１３（ａ）、（ｂ）はそれ
ぞれ図１２（ａ）、（ｂ）に示す色フィルタの撮像素子
で発生する信号キャリアの位置を２次元周波平面（ｆ
H , ｆV ）上に表したときの特性図である。
【０００９】ここで図１２（ａ）に示す色フィルタの撮
像素子では、各画素からの出力信号をそのままスイッチ
ングして切り替えることにより輝度信号を形成してお
り、図１２（ｂ）に示す色フィルタの撮像素子では、Ｙ
フィルタが配置された画素からの信号のみを用いて輝度
信号を形成している。
像素子では、各画素からの出力信号をそのままスイッチ
ングして切り替えることにより輝度信号を形成してお
り、図１２（ｂ）に示す色フィルタの撮像素子では、Ｙ
フィルタが配置された画素からの信号のみを用いて輝度
信号を形成している。
【００１０】いずれの場合も周波数空間上、（１／２Ｐ
H ，０）および（０，１／２ＰV ）に色差信号のキャリ
アが発生していることが分かる。すなわち、ベイヤー配
列を有する撮像素子の場合も、サンプリング周波数の１
／２の周波数に色キャリアが発生するため、ナイキスト
周波数であるサンプリング周波数の１／２の周波数まで
を解像することができない。
H ，０）および（０，１／２ＰV ）に色差信号のキャリ
アが発生していることが分かる。すなわち、ベイヤー配
列を有する撮像素子の場合も、サンプリング周波数の１
／２の周波数に色キャリアが発生するため、ナイキスト
周波数であるサンプリング周波数の１／２の周波数まで
を解像することができない。
【００１１】本発明はこのような問題に鑑みてなされた
もので、解像度が良く、モアレが少なく、かつＳ／Ｎ比
の良好な画像を得ることのできるカラー撮像装置を提供
することを目的とするものである。
もので、解像度が良く、モアレが少なく、かつＳ／Ｎ比
の良好な画像を得ることのできるカラー撮像装置を提供
することを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明のカラー撮像装置
は、次の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）の構成要素を
備えたことを特徴とするものである。 （ａ）画素が水平方向のピッチＰH、垂直方向のピッチ
ＰVの矩形格子状に配置された撮像素子。 （ｂ）上記画素に対応して設けられた水平方向のピッチ
２ＰH、垂直方向のピッチＰVで水平方向にＰHだけオフ
セットされたオフセットサンプリング構造を有する第１
の色フィルタと、水平方向のピッチ２ＰH、垂直方向の
ピッチ２ＰVの矩形格子状サンプリング構造を有する第
２の色フィルタ及び第３の色フィルタ。 （ｃ）上記第１の色フィルタ、第２の色フィルタ、第３
の色フィルタに対応する画素から出力された第１の色信
号、第２の色信号、第３の色信号に基づいて、上記第１
の色信号のうち上記第２の色信号の画素と同じ列の画素
による信号のみを同時化し、上記第２の色信号との差を
とった信号を第１の差信号とし、上記第１の色信号のう
ち上記第２の色信号の画素と同じ行の画素による信号の
みを同時化し、上記第２の色信号との差をとった信号を
第２の差信号とすると共に、上記第１の色信号のうち上
記第３の色信号の画素と同じ列の画素による信号のみを
同時化し、上記第３の色信号との差をとった信号を第３
の差信号とし、上記第１の色信号のうち上記第３の色信
号の画素と同じ行の画素による信号のみを同時化し、上
記第３の色信号との差をとった信号を第４の差信号と
し、上記第１の差信号と上記第２の差信号とを変数とし
た関数を第１の色差信号とすると共に、上記第３の差信
号と上記第４の差信号とを変数とした関数を第２の色差
信号とする色差信号生成手段。 （ｄ）上記第１の差信号をＲ−Ｇ1、上記第２の差信号
をＲ−Ｇ2、上記第１の色差信号をＦr（Ｒ−Ｇ1，Ｒ−
Ｇ2）、上記第３の差信号をＢ−Ｇ1、上記第４の差信号
をＢ−Ｇ2、上記第２の色差信号をＦb（Ｂ−Ｇ1、Ｂ−
Ｇ2）とした場合に、以下の関係を有することを特徴と
する。
は、次の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）の構成要素を
備えたことを特徴とするものである。 （ａ）画素が水平方向のピッチＰH、垂直方向のピッチ
ＰVの矩形格子状に配置された撮像素子。 （ｂ）上記画素に対応して設けられた水平方向のピッチ
２ＰH、垂直方向のピッチＰVで水平方向にＰHだけオフ
セットされたオフセットサンプリング構造を有する第１
の色フィルタと、水平方向のピッチ２ＰH、垂直方向の
ピッチ２ＰVの矩形格子状サンプリング構造を有する第
２の色フィルタ及び第３の色フィルタ。 （ｃ）上記第１の色フィルタ、第２の色フィルタ、第３
の色フィルタに対応する画素から出力された第１の色信
号、第２の色信号、第３の色信号に基づいて、上記第１
の色信号のうち上記第２の色信号の画素と同じ列の画素
による信号のみを同時化し、上記第２の色信号との差を
とった信号を第１の差信号とし、上記第１の色信号のう
ち上記第２の色信号の画素と同じ行の画素による信号の
みを同時化し、上記第２の色信号との差をとった信号を
第２の差信号とすると共に、上記第１の色信号のうち上
記第３の色信号の画素と同じ列の画素による信号のみを
同時化し、上記第３の色信号との差をとった信号を第３
の差信号とし、上記第１の色信号のうち上記第３の色信
号の画素と同じ行の画素による信号のみを同時化し、上
記第３の色信号との差をとった信号を第４の差信号と
し、上記第１の差信号と上記第２の差信号とを変数とし
た関数を第１の色差信号とすると共に、上記第３の差信
号と上記第４の差信号とを変数とした関数を第２の色差
信号とする色差信号生成手段。 （ｄ）上記第１の差信号をＲ−Ｇ1、上記第２の差信号
をＲ−Ｇ2、上記第１の色差信号をＦr（Ｒ−Ｇ1，Ｒ−
Ｇ2）、上記第３の差信号をＢ−Ｇ1、上記第４の差信号
をＢ−Ｇ2、上記第２の色差信号をＦb（Ｂ−Ｇ1、Ｂ−
Ｇ2）とした場合に、以下の関係を有することを特徴と
する。
【００１３】
【数３】
【００１４】また、本発明のカラー撮像装置は、次の
（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）、（ｈ）の構成要素を備えたこ
とを特徴とするものである。 （ｅ）画素が水平方向のピッチＰH、垂直方向のピッチ
ＰVの矩形格子状に配置された撮像素子。 （ｆ）上記画素に対応して設けられた水平方向のピッチ
２ＰH、垂直方向のピッチＰVで水平方向にＰHだけオフ
セットされたオフセットサンプリング構造を有する第１
の色フィルタと、水平方向のピッチ２ＰH、垂直方向の
ピッチ２ＰVの矩形格子状サンプリング構造を有する第
２の色フィルタ及び第３の色フィルタ。 （ｇ）上記第１の色フィルタ、第２の色フィルタ、第３
の色フィルタに対応する画素から出力された第１の色信
号、第２の色信号、第３の色信号に基づいて、上記第１
の色信号のうち上記第２の色信号の画素と同じ列の画素
による信号のみを同時化し、上記第２の色信号との差を
とった信号を第１の差信号とし、上記第１の色信号のう
ち上記第２の色信号の画素と同じ行の画素による信号の
みを同時化し、上記第２の色信号との差をとった信号を
第２の差信号とすると共に、上記第１の色信号のうち上
記第３の色信号の画素と同じ列の画素による信号のみを
同時化し、上記第３の色信号との差をとった信号を第３
の差信号とし、上記第１の色信号のうち上記第３の色信
号の画素と同じ行の画素による信号のみを同時化し、上
記第３の色信号との差をとった信号を第４の差信号と
し、上記第１の差信号と上記第２の差信号とを変数とし
た関数を第１の色差信号とすると共に、上記第３の差信
号と上記第４の差信号とを変数とした関数を第２の色差
信号とする色差信号生成手段。 （ｈ）上記第１の差信号をＲ−Ｇ1、上記第２の差信号
をＲ−Ｇ2、上記第１の色差信号をＦr（Ｒ−Ｇ1，Ｒ−
Ｇ2）、上記第３の差信号をＢ−Ｇ1、上記第４の差信号
をＢ−Ｇ2、上記第２の色差信号をＦb（Ｂ−Ｇ1、Ｂ−
Ｇ2）とした場合に、以下の関係を有することを特徴と
する。
（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）、（ｈ）の構成要素を備えたこ
とを特徴とするものである。 （ｅ）画素が水平方向のピッチＰH、垂直方向のピッチ
ＰVの矩形格子状に配置された撮像素子。 （ｆ）上記画素に対応して設けられた水平方向のピッチ
２ＰH、垂直方向のピッチＰVで水平方向にＰHだけオフ
セットされたオフセットサンプリング構造を有する第１
の色フィルタと、水平方向のピッチ２ＰH、垂直方向の
ピッチ２ＰVの矩形格子状サンプリング構造を有する第
２の色フィルタ及び第３の色フィルタ。 （ｇ）上記第１の色フィルタ、第２の色フィルタ、第３
の色フィルタに対応する画素から出力された第１の色信
号、第２の色信号、第３の色信号に基づいて、上記第１
の色信号のうち上記第２の色信号の画素と同じ列の画素
による信号のみを同時化し、上記第２の色信号との差を
とった信号を第１の差信号とし、上記第１の色信号のう
ち上記第２の色信号の画素と同じ行の画素による信号の
みを同時化し、上記第２の色信号との差をとった信号を
第２の差信号とすると共に、上記第１の色信号のうち上
記第３の色信号の画素と同じ列の画素による信号のみを
同時化し、上記第３の色信号との差をとった信号を第３
の差信号とし、上記第１の色信号のうち上記第３の色信
号の画素と同じ行の画素による信号のみを同時化し、上
記第３の色信号との差をとった信号を第４の差信号と
し、上記第１の差信号と上記第２の差信号とを変数とし
た関数を第１の色差信号とすると共に、上記第３の差信
号と上記第４の差信号とを変数とした関数を第２の色差
信号とする色差信号生成手段。 （ｈ）上記第１の差信号をＲ−Ｇ1、上記第２の差信号
をＲ−Ｇ2、上記第１の色差信号をＦr（Ｒ−Ｇ1，Ｒ−
Ｇ2）、上記第３の差信号をＢ−Ｇ1、上記第４の差信号
をＢ−Ｇ2、上記第２の色差信号をＦb（Ｂ−Ｇ1、Ｂ−
Ｇ2）とした場合に、以下の関係を有することを特徴と
する。
【００１５】
【数４】
【００１６】
【作用】本発明のカラー撮像装置によれば、２次元周波
数空間上の（１／２ＰH ，０）および（０，１／２
ＰV ）の色差信号のキャリアが抑制され、モアレの発生
が軽減される。
数空間上の（１／２ＰH ，０）および（０，１／２
ＰV ）の色差信号のキャリアが抑制され、モアレの発生
が軽減される。
【００１７】
【実施例】以下本発明の実施例について図面を用いて説
明する。
明する。
【００１８】図１は、本発明の第１実施例によるカラー
撮像装置を示すブロック図である。被写体からの光は、
図示しない結像光学系により撮像素子（センサ）１０１
に入射する。撮像素子１０１には、図２に示すベイヤー
配列のＲ、Ｇ1 、Ｇ2 、Ｂフィルタ（フィルタアレイ）
が設けられている。撮像素子１０１から１画素ごとに読
み出された画像信号は、色分離部１０２によりＲ、
Ｇ1 、Ｇ2 、Ｂ信号に分離される。ここで、Ｇ1 、Ｇ2
信号は図２に示されるようにそれぞれＲ、Ｂの画素と同
じ列のＧの画素の信号である。これらの信号は、ホワイ
トバランス部（ＷＢ）１１１でＲ、Ｇ1 、Ｇ2 、Ｂ信号
のゲインがホワイトバランスセンサ（ＡＷＢ）１２０よ
り得られた色温度情報をもとにホワイトバランス調整さ
れ、次にγ変換部１１２でγ変換され、その後、Ａ／Ｄ
（アナログ−デジタル）変換器１０３でＡ／Ｄ変換され
る。
撮像装置を示すブロック図である。被写体からの光は、
図示しない結像光学系により撮像素子（センサ）１０１
に入射する。撮像素子１０１には、図２に示すベイヤー
配列のＲ、Ｇ1 、Ｇ2 、Ｂフィルタ（フィルタアレイ）
が設けられている。撮像素子１０１から１画素ごとに読
み出された画像信号は、色分離部１０２によりＲ、
Ｇ1 、Ｇ2 、Ｂ信号に分離される。ここで、Ｇ1 、Ｇ2
信号は図２に示されるようにそれぞれＲ、Ｂの画素と同
じ列のＧの画素の信号である。これらの信号は、ホワイ
トバランス部（ＷＢ）１１１でＲ、Ｇ1 、Ｇ2 、Ｂ信号
のゲインがホワイトバランスセンサ（ＡＷＢ）１２０よ
り得られた色温度情報をもとにホワイトバランス調整さ
れ、次にγ変換部１１２でγ変換され、その後、Ａ／Ｄ
（アナログ−デジタル）変換器１０３でＡ／Ｄ変換され
る。
【００１９】Ｇ1 、Ｇ2 信号を用いる輝度信号は、スイ
ッチ回路（ＳＷＹ）１２６によりスイッチングされるこ
とにより読み出し順に並べられ、バンドパスフィルタ
（ＢＰＦ）１１６で得られる輝度信号の高域成分Ｙ
H は、後述する手法で得られる輝度信号の低域成分ＹL
と加算器１１７で加算され、エンハンスメント回路１４
２でエンハンスされ、Ｄ／Ａ（デジタル−アナログ）変
換器１１８でＤ／Ａ変換され出力される。
ッチ回路（ＳＷＹ）１２６によりスイッチングされるこ
とにより読み出し順に並べられ、バンドパスフィルタ
（ＢＰＦ）１１６で得られる輝度信号の高域成分Ｙ
H は、後述する手法で得られる輝度信号の低域成分ＹL
と加算器１１７で加算され、エンハンスメント回路１４
２でエンハンスされ、Ｄ／Ａ（デジタル−アナログ）変
換器１１８でＤ／Ａ変換され出力される。
【００２０】一方、色信号は、Ａ／Ｄ変換器１０３の出
力のＲ（γ乗）信号、Ｇ1 （γ乗）信号、Ｇ2 （γ乗）
信号、Ｂ（γ乗）信号が補間フィルタ１０６、１０７、
１０８、１０９に入力され、各々同時化された信号Ｒ
（γ乗）、Ｇ1 （γ乗）、Ｇ2（γ乗）、Ｂ（γ乗）と
なる（以下、γ乗を省略する）。なお、補間フィルタ１
０６〜１０９での補間は、水平及び垂直方向に隣接する
画素の信号値をそのままもってくる前置補間ないしは、
水平及び垂直方向の帯域を余り落とさないものが望まし
く、いずれかの補間方法あるいはそれらの組み合わせを
行っても良い。
力のＲ（γ乗）信号、Ｇ1 （γ乗）信号、Ｇ2 （γ乗）
信号、Ｂ（γ乗）信号が補間フィルタ１０６、１０７、
１０８、１０９に入力され、各々同時化された信号Ｒ
（γ乗）、Ｇ1 （γ乗）、Ｇ2（γ乗）、Ｂ（γ乗）と
なる（以下、γ乗を省略する）。なお、補間フィルタ１
０６〜１０９での補間は、水平及び垂直方向に隣接する
画素の信号値をそのままもってくる前置補間ないしは、
水平及び垂直方向の帯域を余り落とさないものが望まし
く、いずれかの補間方法あるいはそれらの組み合わせを
行っても良い。
【００２１】同時化されたＲ信号、Ｇ1 信号は加算器１
２９で第１の差信号Ｒ−Ｇ1 信号となり、Ｒ信号、Ｇ2
信号は加算器１３９で第２の差信号Ｒ−Ｇ2 信号とな
り、Ｂ信号、Ｇ2 信号は加算器１３０で第３の差信号Ｂ
−Ｇ2 信号となり、Ｂ信号、Ｇ1 信号は加算器１４０で
第４の差信号Ｂ−Ｇ1 信号となり、これら第１、第２、
第３、第４の差信号が色差信号生成回路１４１に入力さ
れる。
２９で第１の差信号Ｒ−Ｇ1 信号となり、Ｒ信号、Ｇ2
信号は加算器１３９で第２の差信号Ｒ−Ｇ2 信号とな
り、Ｂ信号、Ｇ2 信号は加算器１３０で第３の差信号Ｂ
−Ｇ2 信号となり、Ｂ信号、Ｇ1 信号は加算器１４０で
第４の差信号Ｂ−Ｇ1 信号となり、これら第１、第２、
第３、第４の差信号が色差信号生成回路１４１に入力さ
れる。
【００２２】この色差信号生成回路１４１は、入力した
４つの差信号から関数Ｆr 、Ｆb をそれぞれ定義して、
２つの差信号Ｆr ，Ｆb Ｆr （Ｒ−Ｇ1 ，Ｒ−Ｇ2 ）＝Ｒ−Ｇ …(1) Ｆb （Ｂ−Ｇ1 ，Ｂ−Ｇ2 ）＝Ｂ−Ｇ …(2) を出力するものである。関数Ｆr 、Ｆb には例えば、差
信号を重みとした次のような式を用いる。
４つの差信号から関数Ｆr 、Ｆb をそれぞれ定義して、
２つの差信号Ｆr ，Ｆb Ｆr （Ｒ−Ｇ1 ，Ｒ−Ｇ2 ）＝Ｒ−Ｇ …(1) Ｆb （Ｂ−Ｇ1 ，Ｂ−Ｇ2 ）＝Ｂ−Ｇ …(2) を出力するものである。関数Ｆr 、Ｆb には例えば、差
信号を重みとした次のような式を用いる。
【００２３】
【数５】
【００２４】
【数６】
【００２５】また、図３のように判定回路１５０と関数
生成回路１５１を設けて関数Ｆr 、Ｆb を生成すること
もできる。このとき、関数Ｆr 、Ｆb は次のように定義
する。
生成回路１５１を設けて関数Ｆr 、Ｆb を生成すること
もできる。このとき、関数Ｆr 、Ｆb は次のように定義
する。
【００２６】
（色差信号生成方法３）
Ｆr （Ｒ−Ｇ1 ，Ｒ−Ｇ2 ）＝Ｋa （Ｒ−Ｇ1 ）＋Ｋb （Ｒ−Ｇ2 ）
Ｋa ，Ｋb ＝０，１ …(7)
Ｆb （Ｂ−Ｇ1 ，Ｂ−Ｇ2 ）＝Ｋc （Ｂ−Ｇ1 ）＋Ｋd （Ｂ−Ｇ2 ）
Ｋc ，Ｋd ＝０，１ …(8)
【００２７】判定回路１５０は例えば次のような判定方
法を用いる。 ｜Ｒ−Ｇ1 ｜＜｜Ｒ−Ｇ2 ｜＋Ｋe のとき Ｋa ＝１，Ｋb ＝０ …(9) ｜Ｒ−Ｇ1 ｜＞｜Ｒ−Ｇ2 ｜＋Ｋe のとき Ｋa ＝０，Ｋb ＝１ …(10) ｜Ｂ−Ｇ1 ｜＜｜Ｂ−Ｇ2 ｜＋Ｋf のとき Ｋc ＝０，Ｋd ＝１ …(11) ｜Ｒ−Ｇ1 ｜＞｜Ｒ−Ｇ2 ｜＋Ｋf のとき Ｋc ＝１，Ｋd ＝０ …(12) Ｋe , Ｋf ：任意定数
法を用いる。 ｜Ｒ−Ｇ1 ｜＜｜Ｒ−Ｇ2 ｜＋Ｋe のとき Ｋa ＝１，Ｋb ＝０ …(9) ｜Ｒ−Ｇ1 ｜＞｜Ｒ−Ｇ2 ｜＋Ｋe のとき Ｋa ＝０，Ｋb ＝１ …(10) ｜Ｂ−Ｇ1 ｜＜｜Ｂ−Ｇ2 ｜＋Ｋf のとき Ｋc ＝０，Ｋd ＝１ …(11) ｜Ｒ−Ｇ1 ｜＞｜Ｒ−Ｇ2 ｜＋Ｋf のとき Ｋc ＝１，Ｋd ＝０ …(12) Ｋe , Ｋf ：任意定数
【００２８】以上の方法では、いずれも差信号Ｒ−Ｇ1
と差信号Ｒ−Ｇ2 または差信号Ｂ−Ｇ1 と差信号Ｂ−Ｇ
2 のうち値の小さい方の信号を優先的に選択するように
している。従って、この原理を利用した方法であれば、
色差信号生成回路１４１は上述の方法に限ったものでは
ない。
と差信号Ｒ−Ｇ2 または差信号Ｂ−Ｇ1 と差信号Ｂ−Ｇ
2 のうち値の小さい方の信号を優先的に選択するように
している。従って、この原理を利用した方法であれば、
色差信号生成回路１４１は上述の方法に限ったものでは
ない。
【００２９】色差信号生成回路１４１より出力された２
つの色差信号であるＲ−Ｇ、Ｂ−Ｇはローパスフィルタ
１３７、１３８で所定の帯域制限がなされ、色差マトリ
クス処理部１１３に入力され、
つの色差信号であるＲ−Ｇ、Ｂ−Ｇはローパスフィルタ
１３７、１３８で所定の帯域制限がなされ、色差マトリ
クス処理部１１３に入力され、
【００３０】
【数７】
【００３１】という変換が行われ、色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ
−Ｙが生成される。ここで、図４（ａ）に示す周波数
（１／２ＰH ，０）の空間周波数を有する白黒の被写体
が撮像素子１０１により採取されるとする。この被写体
は周期２ＰHの縦縞であり、このような被写体に対して
は、Ｒ信号＝Ｇ1 信号、Ｂ信号＝Ｇ2信号となるため、
加算器１２９、１３０より出力されるＲ−Ｇ1 信号、Ｂ
−Ｇ2信号はいずれも零となる。ゆえに、色差マトリク
ス処理部１１３から出力される色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙ
も零となる。このとき、周波数（１／２ＰH ，０）上で
のＲ信号のキャリアとＧ1 信号のキャリアとは同位相で
あり、Ｂ信号のキャリアとＧ2 信号のキャリアとは同位
相である。従って、この周波数でのこれらの差信号Ｒ−
Ｇ1 信号、Ｂ−Ｇ2 信号のキャリアを消滅させることが
できるため、色差信号のキャリアが発生せずモアレが抑
制される。
−Ｙが生成される。ここで、図４（ａ）に示す周波数
（１／２ＰH ，０）の空間周波数を有する白黒の被写体
が撮像素子１０１により採取されるとする。この被写体
は周期２ＰHの縦縞であり、このような被写体に対して
は、Ｒ信号＝Ｇ1 信号、Ｂ信号＝Ｇ2信号となるため、
加算器１２９、１３０より出力されるＲ−Ｇ1 信号、Ｂ
−Ｇ2信号はいずれも零となる。ゆえに、色差マトリク
ス処理部１１３から出力される色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙ
も零となる。このとき、周波数（１／２ＰH ，０）上で
のＲ信号のキャリアとＧ1 信号のキャリアとは同位相で
あり、Ｂ信号のキャリアとＧ2 信号のキャリアとは同位
相である。従って、この周波数でのこれらの差信号Ｒ−
Ｇ1 信号、Ｂ−Ｇ2 信号のキャリアを消滅させることが
できるため、色差信号のキャリアが発生せずモアレが抑
制される。
【００３２】次に、図４（ｂ）に示す周波数（０，１／
２ＰV ）の空間周波数である白黒の被写体が撮像素子１
０１により採取されるとする。この被写体は周期２ＰV
の横縞であり、このような被写体に対しては、Ｒ信号＝
Ｇ2 信号、Ｂ信号＝Ｇ1 信号となるため、加算器１３
９、１４０より出力されるＲ−Ｇ2 、Ｂ−Ｇ1 信号はい
ずれも零となる。ゆえに、色差マトリクス処理部１１３
から出力される色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙも零となる。こ
のとき、周波数（０，１／２ＰV ）上でのＲ信号のキャ
リアとＧ2 信号のキャリアとは同位相であり、Ｂ信号の
キャリアとＧ1 信号のキャリアとは同位相である。従っ
て、この周波数でのこれらの差信号Ｒ−Ｇ2 信号、Ｂ−
Ｇ1 信号のキャリアを消滅させることができるため、色
差信号のキャリアが発生せずモアレが抑制される。
２ＰV ）の空間周波数である白黒の被写体が撮像素子１
０１により採取されるとする。この被写体は周期２ＰV
の横縞であり、このような被写体に対しては、Ｒ信号＝
Ｇ2 信号、Ｂ信号＝Ｇ1 信号となるため、加算器１３
９、１４０より出力されるＲ−Ｇ2 、Ｂ−Ｇ1 信号はい
ずれも零となる。ゆえに、色差マトリクス処理部１１３
から出力される色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙも零となる。こ
のとき、周波数（０，１／２ＰV ）上でのＲ信号のキャ
リアとＧ2 信号のキャリアとは同位相であり、Ｂ信号の
キャリアとＧ1 信号のキャリアとは同位相である。従っ
て、この周波数でのこれらの差信号Ｒ−Ｇ2 信号、Ｂ−
Ｇ1 信号のキャリアを消滅させることができるため、色
差信号のキャリアが発生せずモアレが抑制される。
【００３３】また、本実施例は色つきの被写体の場合で
も白黒の被写体と同様にモアレを抑える効果があるが、
一方で上述のように色差信号の小さいほうを選択する
と、常に色信号の変化の少ない方が選択されるため、結
果として色調の変化の小さくなった画像となってしまう
ことがある。これを防ぐために、本実施例では水平また
は垂直方向の色差のうち、色差の小さい方を優先的に選
択しながら色差の大きい方も考慮して差信号を生成する
こともできる構成になっている。
も白黒の被写体と同様にモアレを抑える効果があるが、
一方で上述のように色差信号の小さいほうを選択する
と、常に色信号の変化の少ない方が選択されるため、結
果として色調の変化の小さくなった画像となってしまう
ことがある。これを防ぐために、本実施例では水平また
は垂直方向の色差のうち、色差の小さい方を優先的に選
択しながら色差の大きい方も考慮して差信号を生成する
こともできる構成になっている。
【００３４】また、通常水平方向と垂直方向とでは帯域
制限フィルタが異なるので、判定式の任意定数で判定条
件を非対称にすることによって、帯域に余裕のある差信
号Ｒ−Ｇ1 、Ｂ−Ｇ2 あるいは差信号Ｒ−Ｇ2 、Ｂ−Ｇ
1 により多くの帯域を与えて出力することもできる。
制限フィルタが異なるので、判定式の任意定数で判定条
件を非対称にすることによって、帯域に余裕のある差信
号Ｒ−Ｇ1 、Ｂ−Ｇ2 あるいは差信号Ｒ−Ｇ2 、Ｂ−Ｇ
1 により多くの帯域を与えて出力することもできる。
【００３５】これらの色差信号は次にＤ／Ａ変換器１１
４、１１５でＤ／Ａ変換され出力される。更に補間フィ
ルタ１０６、１０７、１０８、１０９からの出力信号
は、ローパスフィルタ１３５で所定の帯域に制限され、
輝度信号の低域成分ＹL が輝度信号生成回路１２７で、 ＹL ＝０．３０Ｒ（αＧ1 ＋βＧ2 ）＋０．１１Ｂ …(14) （但し、α＋β＝０．５９） により生成され、前述したように輝度の高域成分ＹH と
加算器１１７で加算され、Ｄ／Ａ変換器１１８でＤ／Ａ
変換され出力される。なお、一般に色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ
−Ｙ、輝度の低域成分ＹL は輝度信号Ｙに比べて十分帯
域が狭いため、同時化されたＲ信号、Ｇ1 信号、Ｇ2 信
号、Ｂ信号の色差マトリクス処理部１１３、輝度信号生
成回路１２７等での処理は、間引きなどを行って輝度信
号Ｙの処理より遅いクロックで行っても良い。
４、１１５でＤ／Ａ変換され出力される。更に補間フィ
ルタ１０６、１０７、１０８、１０９からの出力信号
は、ローパスフィルタ１３５で所定の帯域に制限され、
輝度信号の低域成分ＹL が輝度信号生成回路１２７で、 ＹL ＝０．３０Ｒ（αＧ1 ＋βＧ2 ）＋０．１１Ｂ …(14) （但し、α＋β＝０．５９） により生成され、前述したように輝度の高域成分ＹH と
加算器１１７で加算され、Ｄ／Ａ変換器１１８でＤ／Ａ
変換され出力される。なお、一般に色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ
−Ｙ、輝度の低域成分ＹL は輝度信号Ｙに比べて十分帯
域が狭いため、同時化されたＲ信号、Ｇ1 信号、Ｇ2 信
号、Ｂ信号の色差マトリクス処理部１１３、輝度信号生
成回路１２７等での処理は、間引きなどを行って輝度信
号Ｙの処理より遅いクロックで行っても良い。
【００３６】次に本発明の第２実施例について説明す
る。第２実施例は、第１実施例と輝度信号形成の方法が
異なる。
る。第２実施例は、第１実施例と輝度信号形成の方法が
異なる。
【００３７】図５は本実施例によるカラー撮像装置を示
すブロック図である。被写体からの光は、図示しない結
像光学系により撮像素子（センサ）２０１に入射する。
撮像素子２０１には図６に示すベイヤー配列のＹ、Ｒ、
Ｂフィルタが設けられている。撮像素子２０１から１画
素ごとに読み出された画像信号は、色分離部２０２によ
りＹ、Ｒ、Ｂ信号に分離された後、ホワイトバランス部
（ＷＢ）２１１でＹ、Ｒ、Ｂ信号のゲインがホワイトバ
ランスセンサ（ＡＷＢ）２２０より得られた色温度情報
をもとにホワイトバランス調整され、次にγ変換部２１
２でγ変換され、その後、Ａ／Ｄ変換器２０３でＡ／Ｄ
変換される。
すブロック図である。被写体からの光は、図示しない結
像光学系により撮像素子（センサ）２０１に入射する。
撮像素子２０１には図６に示すベイヤー配列のＹ、Ｒ、
Ｂフィルタが設けられている。撮像素子２０１から１画
素ごとに読み出された画像信号は、色分離部２０２によ
りＹ、Ｒ、Ｂ信号に分離された後、ホワイトバランス部
（ＷＢ）２１１でＹ、Ｒ、Ｂ信号のゲインがホワイトバ
ランスセンサ（ＡＷＢ）２２０より得られた色温度情報
をもとにホワイトバランス調整され、次にγ変換部２１
２でγ変換され、その後、Ａ／Ｄ変換器２０３でＡ／Ｄ
変換される。
【００３８】輝度信号は、Ｙ（γ乗）信号を補間フィル
タ２２５によりオフセットサンプリング構造を２次元的
に補間した後、ローパスフィルタ２３６で所定の帯域に
制限された後、エンハンスメント回路２４２でエンハン
スされ、Ｄ／Ａ変換器２１８でＤ／Ａ変換され出力され
る。
タ２２５によりオフセットサンプリング構造を２次元的
に補間した後、ローパスフィルタ２３６で所定の帯域に
制限された後、エンハンスメント回路２４２でエンハン
スされ、Ｄ／Ａ変換器２１８でＤ／Ａ変換され出力され
る。
【００３９】一方、色分離部の出力のうちＹ信号（γ
乗）は（以下γ乗を省略する）、図６に示すような位置
にあるＹ1 とＹ2 に分離される。このように分離された
Ｙ1 信号、Ｙ2 信号は、Ｒ信号、Ｂ信号とともに補間フ
ィルタ２０６、２０７、２０８、２０９に入力され、各
々同時化されたＲ信号、Ｙ1 信号、Ｙ2 信号、Ｂ信号と
なる。なお、補間フィルタ２０６〜２０９での補間は、
水平及び垂直方向に隣接する画素の信号値をそのままも
ってくる前置補間ないしは、水平及び垂直方向の帯域を
余り落とさないものが望ましく、いずれかの補間方法あ
るいはそれらの組み合わせを行っても良い。
乗）は（以下γ乗を省略する）、図６に示すような位置
にあるＹ1 とＹ2 に分離される。このように分離された
Ｙ1 信号、Ｙ2 信号は、Ｒ信号、Ｂ信号とともに補間フ
ィルタ２０６、２０７、２０８、２０９に入力され、各
々同時化されたＲ信号、Ｙ1 信号、Ｙ2 信号、Ｂ信号と
なる。なお、補間フィルタ２０６〜２０９での補間は、
水平及び垂直方向に隣接する画素の信号値をそのままも
ってくる前置補間ないしは、水平及び垂直方向の帯域を
余り落とさないものが望ましく、いずれかの補間方法あ
るいはそれらの組み合わせを行っても良い。
【００４０】同時化されたＲ信号、Ｙ1 信号は加算器２
２９で第１の差信号Ｒ−Ｙ1 信号となり、Ｒ信号、Ｙ2
信号は加算器２３９で第２の差信号Ｒ−Ｙ2 信号とな
り、Ｂ信号とＹ2 信号は加算器２３０で第３の差信号Ｂ
−Ｙ2 信号となり、Ｂ信号、Ｙ1 信号は加算器２４０で
第４の差信号Ｂ−Ｙ1 信号となり、これら第１、第２、
第３、第４の差信号が色差信号生成回路２４１に入力さ
れる。
２９で第１の差信号Ｒ−Ｙ1 信号となり、Ｒ信号、Ｙ2
信号は加算器２３９で第２の差信号Ｒ−Ｙ2 信号とな
り、Ｂ信号とＹ2 信号は加算器２３０で第３の差信号Ｂ
−Ｙ2 信号となり、Ｂ信号、Ｙ1 信号は加算器２４０で
第４の差信号Ｂ−Ｙ1 信号となり、これら第１、第２、
第３、第４の差信号が色差信号生成回路２４１に入力さ
れる。
【００４１】この色差信号生成回路２４１は、入力した
４つの差信号から関数Ｆr 、Ｆb をそれぞれ定義して、
２つの差信号Ｆr 、Ｆb Ｆr （Ｒ−Ｙ1 、Ｒ−Ｙ2 ）＝Ｒ−Ｙ …(15) Ｆb （Ｂ−Ｙ1 、Ｂ−Ｙ2 ）＝Ｂ−Ｙ …(16) を出力するものである。関数Ｆr 、Ｆb には例えば、差
信号を重みとした次のような式を用いる。
４つの差信号から関数Ｆr 、Ｆb をそれぞれ定義して、
２つの差信号Ｆr 、Ｆb Ｆr （Ｒ−Ｙ1 、Ｒ−Ｙ2 ）＝Ｒ−Ｙ …(15) Ｆb （Ｂ−Ｙ1 、Ｂ−Ｙ2 ）＝Ｂ−Ｙ …(16) を出力するものである。関数Ｆr 、Ｆb には例えば、差
信号を重みとした次のような式を用いる。
【００４２】
【数８】
【００４３】
【数９】
【００４４】また、図７のように判定回路２５０と関数
生成回路２５１を設けて関数Ｆr 、Ｆb を生成すること
もできる。このとき、関数Ｆr 、Ｆb は次のように定義
する。
生成回路２５１を設けて関数Ｆr 、Ｆb を生成すること
もできる。このとき、関数Ｆr 、Ｆb は次のように定義
する。
【００４５】
（色差信号生成方法３）
Ｆr （Ｒ−Ｙ1 、Ｒ−Ｙ2 ）＝Ｋa （Ｒ−Ｙ1 ）＋Ｋb （Ｒ−Ｙ2 ）
Ｋa ，Ｋb ＝０，１ …(21)
Ｆb （Ｂ−Ｙ1 、Ｂ−Ｙ2 ）＝Ｋc （Ｂ−Ｙ1 ）＋Ｋd （Ｂ−Ｙ2 ）
Ｋc ，Ｋd ＝０，１ …(22)
【００４６】判定回路２５０は例えば次のような判定方
法を用いる。 ｜Ｒ−Ｙ1 ｜＜｜Ｒ−Ｙ2 ｜＋Ｋe のとき Ｋa ＝１，Ｋb ＝０ …(23) ｜Ｒ−Ｙ1 ｜＞｜Ｒ−Ｙ2 ｜＋Ｋe のとき Ｋa ＝０，Ｋb ＝１ …(24) ｜Ｂ−Ｙ1 ｜＜｜Ｂ−Ｙ2 ｜＋Ｋf のとき Ｋc ＝０，Ｋd ＝１ …(25) ｜Ｒ−Ｙ1 ｜＞｜Ｒ−Ｙ2 ｜＋Ｋf のとき Ｋc ＝１，Ｋd ＝０ …(26) Ｋe , Ｋf ：任意定数
法を用いる。 ｜Ｒ−Ｙ1 ｜＜｜Ｒ−Ｙ2 ｜＋Ｋe のとき Ｋa ＝１，Ｋb ＝０ …(23) ｜Ｒ−Ｙ1 ｜＞｜Ｒ−Ｙ2 ｜＋Ｋe のとき Ｋa ＝０，Ｋb ＝１ …(24) ｜Ｂ−Ｙ1 ｜＜｜Ｂ−Ｙ2 ｜＋Ｋf のとき Ｋc ＝０，Ｋd ＝１ …(25) ｜Ｒ−Ｙ1 ｜＞｜Ｒ−Ｙ2 ｜＋Ｋf のとき Ｋc ＝１，Ｋd ＝０ …(26) Ｋe , Ｋf ：任意定数
【００４７】以上の方法では、いずれも差信号Ｒ−Ｙ1
と差信号Ｒ−Ｙ2 または差信号Ｂ−Ｙ1 と差信号Ｂ−Ｙ
2 のうち値の小さい方の信号を優先的に選択するように
している。従って、この原理を利用した方法であれば、
色差信号生成回路２４１は上述の方法に限ったものでは
ない。
と差信号Ｒ−Ｙ2 または差信号Ｂ−Ｙ1 と差信号Ｂ−Ｙ
2 のうち値の小さい方の信号を優先的に選択するように
している。従って、この原理を利用した方法であれば、
色差信号生成回路２４１は上述の方法に限ったものでは
ない。
【００４８】ここで、図８（ａ）に示す周波数（１／２
ＰH ，０）の空間周波数である白黒の被写体が撮像素子
２０１により採取されるとする。この被写体は周期２Ｐ
H の縦縞であり、このような被写体に対しては、Ｒ信号
＝Ｙ1 信号、Ｂ信号＝Ｙ2 信号となるため、加算器２２
９、２３０より出力されるＲ−Ｙ1 信号、Ｂ−Ｙ2 信号
はいずれも零となり、色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙは零とな
る。このとき、周波数（１／２ＰH ，０）上でのＲ信号
のキャリアとＹ1 信号のキャリアとは同位相であり、Ｂ
信号のキャリアとＹ2 信号のキャリアとは同位相であ
る。従って、この周波数でのこれらの差信号Ｒ−Ｙ1 信
号、Ｂ−Ｙ2 信号のキャリアを消滅させることができる
ため、色差信号のキャリアが発生せずモアレが抑制され
る。
ＰH ，０）の空間周波数である白黒の被写体が撮像素子
２０１により採取されるとする。この被写体は周期２Ｐ
H の縦縞であり、このような被写体に対しては、Ｒ信号
＝Ｙ1 信号、Ｂ信号＝Ｙ2 信号となるため、加算器２２
９、２３０より出力されるＲ−Ｙ1 信号、Ｂ−Ｙ2 信号
はいずれも零となり、色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙは零とな
る。このとき、周波数（１／２ＰH ，０）上でのＲ信号
のキャリアとＹ1 信号のキャリアとは同位相であり、Ｂ
信号のキャリアとＹ2 信号のキャリアとは同位相であ
る。従って、この周波数でのこれらの差信号Ｒ−Ｙ1 信
号、Ｂ−Ｙ2 信号のキャリアを消滅させることができる
ため、色差信号のキャリアが発生せずモアレが抑制され
る。
【００４９】次に、図８（ｂ）に示す周波数（０，１／
２ＰV ）の空間周波数である白黒の被写体が撮像素子２
０１により採取されるとする。この被写体は周期２ＰV
の横縞であり、このような被写体に対しては、Ｒ信号＝
Ｙ2 信号、Ｂ信号＝Ｙ1 信号となるため、加算器２３
９、２４０より出力されるＲ−Ｙ2 、Ｂ−Ｙ1 信号はい
ずれも零となり、色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙは零となる。
このとき、周波数（０，１／２ＰV ）上でのＲ信号のキ
ャリアとＹ2 信号のキャリアとは同位相であり、Ｂ信号
のキャリアとＹ1 信号のキャリアとは同位相である。従
って、この周波数でのこれらの差信号Ｒ−Ｙ2 信号、Ｂ
−Ｙ1 信号のキャリアを消滅させることができるため、
色差信号のキャリアが発生せずモアレが抑制される。
２ＰV ）の空間周波数である白黒の被写体が撮像素子２
０１により採取されるとする。この被写体は周期２ＰV
の横縞であり、このような被写体に対しては、Ｒ信号＝
Ｙ2 信号、Ｂ信号＝Ｙ1 信号となるため、加算器２３
９、２４０より出力されるＲ−Ｙ2 、Ｂ−Ｙ1 信号はい
ずれも零となり、色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙは零となる。
このとき、周波数（０，１／２ＰV ）上でのＲ信号のキ
ャリアとＹ2 信号のキャリアとは同位相であり、Ｂ信号
のキャリアとＹ1 信号のキャリアとは同位相である。従
って、この周波数でのこれらの差信号Ｒ−Ｙ2 信号、Ｂ
−Ｙ1 信号のキャリアを消滅させることができるため、
色差信号のキャリアが発生せずモアレが抑制される。
【００５０】また、本実施例は色つきの被写体の場合で
も白黒の被写体と同様にモアレを抑える効果があるが、
一方で上述のように色差信号の小さいほうを選択する
と、常に色信号の変化の少ない方が選択されるため、結
果として色調の変化の小さくなった画像となってしまう
ことがある。これを防ぐために、本実施例では水平また
は垂直方向の色差のうち、色差の小さい方を優先的に選
択しながら色差の大きい方も考慮して差信号を生成する
こともできる構成になっている。
も白黒の被写体と同様にモアレを抑える効果があるが、
一方で上述のように色差信号の小さいほうを選択する
と、常に色信号の変化の少ない方が選択されるため、結
果として色調の変化の小さくなった画像となってしまう
ことがある。これを防ぐために、本実施例では水平また
は垂直方向の色差のうち、色差の小さい方を優先的に選
択しながら色差の大きい方も考慮して差信号を生成する
こともできる構成になっている。
【００５１】また、通常水平方向と垂直方向とでは帯域
制限フィルタが異なるので、判定式の任意定数で判定条
件を非対称にすることによって、帯域に余裕のある差信
号Ｒ−Ｙ1 、Ｂ−Ｙ2 あるいは差信号Ｒ−Ｙ2 、Ｂ−Ｙ
1 により多くの帯域を与えて出力することもできる。
制限フィルタが異なるので、判定式の任意定数で判定条
件を非対称にすることによって、帯域に余裕のある差信
号Ｒ−Ｙ1 、Ｂ−Ｙ2 あるいは差信号Ｒ−Ｙ2 、Ｂ−Ｙ
1 により多くの帯域を与えて出力することもできる。
【００５２】これらの色差信号は次にＤ／Ａ変換器２１
４、２１５でＤ／Ａ変換され出力される。
４、２１５でＤ／Ａ変換され出力される。
【００５３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば撮
像素子にベイヤー配列のフィルタアレイを設け、上述の
信号処理を施すことにより、ナイキスト周波数のキャリ
アを抑制することができ、モアレが少なく、かつナイキ
スト周波数まで解像されたＳ／Ｎ比の良好な画像を得る
ことのできるカラー撮像装置を提供することができる。
像素子にベイヤー配列のフィルタアレイを設け、上述の
信号処理を施すことにより、ナイキスト周波数のキャリ
アを抑制することができ、モアレが少なく、かつナイキ
スト周波数まで解像されたＳ／Ｎ比の良好な画像を得る
ことのできるカラー撮像装置を提供することができる。
【図１】本発明の第１実施例によるカラー撮像装置を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図２】上記第１実施例に用いるベイヤー配列の色フィ
ルタの配列例を示す構成図である。
ルタの配列例を示す構成図である。
【図３】図１のカラー撮像装置における色差信号生成回
路を示すブロック図である。
路を示すブロック図である。
【図４】図２の色フィルタにナイキスト周波数の白黒の
縦縞及び横縞の被写体が入射した場合の構成図である。
縦縞及び横縞の被写体が入射した場合の構成図である。
【図５】本発明の第２実施例によるカラー撮像装置を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図６】上記第２実施例に用いるベイヤー配列の色フィ
ルタの配列例を示す構成図である。
ルタの配列例を示す構成図である。
【図７】図５のカラー撮像装置における色差信号生成回
路を示すブロック図である。
路を示すブロック図である。
【図８】図６の色フィルタにナイキスト周波数の白黒の
縦縞及び横縞の被写体が入射した場合の構成図である。
縦縞及び横縞の被写体が入射した場合の構成図である。
【図９】従来のカラー撮像素子の色フィルタの配列構成
の例を示す構成図である。
の例を示す構成図である。
【図１０】従来のカラー撮像素子の色フィルタの配列構
成の例を示す構成図である。
成の例を示す構成図である。
【図１１】従来のカラー撮像素子の色フィルタの配列構
成の例を示す構成図である。
成の例を示す構成図である。
【図１２】ベイヤー配列の色フィルタの配列例を示す構
成図である。
成図である。
【図１３】図１２の色フィルタによる信号キャリアの位
置を示す構成図である。
置を示す構成図である。
２０２ 色分離部
２０６ 補間フィルタ
２０７ 補間フィルタ
２０８ 補間フィルタ
２０９ 補間フィルタ
２２９ 加算器
２３０ 加算器
２３６ ローパスフィルタ
２３７ ローパスフィルタ
２３８ ローパスフィルタ
２３９ 加算器
２４０ 加算器
２４１ 色差信号生成回路
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平５−191809（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−205422（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−278792（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−329786（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H04N 9/04 - 9/11
Claims (2)
- 【請求項１】 画素が水平方向のピッチＰH、垂直方向
のピッチＰVの矩形格子状に配置された撮像素子と、 上記画素に対応して設けられた水平方向のピッチ２
ＰH、垂直方向のピッチＰVで水平方向にＰHだけオフセ
ットされたオフセットサンプリング構造を有する第１の
色フィルタと、 水平方向のピッチ２ＰH、垂直方向のピッチ２ＰVの矩形
格子状サンプリング構造を有する第２の色フィルタ及び
第３の色フィルタと、 上記第１の色フィルタ、第２の色フィルタ、第３の色フ
ィルタに対応する画素から出力された第１の色信号、第
２の色信号、第３の色信号に基づいて、上記第１の色信
号のうち上記第２の色信号の画素と同じ列の画素による
信号のみを同時化し、上記第２の色信号との差をとった
信号を第１の差信号とし、上記第１の色信号のうち上記
第２の色信号の画素と同じ行の画素による信号のみを同
時化し、上記第２の色信号との差をとった信号を第２の
差信号とすると共に、 上記第１の色信号のうち上記第３の色信号の画素と同じ
列の画素による信号のみを同時化し、上記第３の色信号
との差をとった信号を第３の差信号とし、上記第１の色
信号のうち上記第３の色信号の画素と同じ行の画素によ
る信号のみを同時化し、上記第３の色信号との差をとっ
た信号を第４の差信号とし、 上記第１の差信号と上記第２の差信号とを変数とした関
数を第１の色差信号とすると共に、上記第３の差信号と
上記第４の差信号とを変数とした関数を第２の色差信号
とする色差信号生成手段とを備え、 上記第１の差信号をＲ−Ｇ1、上記第２の差信号をＲ−
Ｇ2、上記第１の色差信号をＦr（Ｒ−Ｇ1，Ｒ−Ｇ2）、
上記第３の差信号をＢ−Ｇ1、上記第４の差信号をＢ−
Ｇ2、上記第２の色差信号をＦb（Ｂ−Ｇ1、Ｂ−Ｇ2）と
すると、 【数１】 の関係を有することを特徴とするカラー撮像装置。 - 【請求項２】 画素が水平方向のピッチＰH、垂直方向
のピッチＰVの矩形格子状に配置された撮像素子と、 上記画素に対応して設けられた水平方向のピッチ２
ＰH、垂直方向のピッチＰVで水平方向にＰHだけオフセ
ットされたオフセットサンプリング構造を有する第１の
色フィルタと、 水平方向のピッチ２ＰH、垂直方向のピッチ２ＰVの矩形
格子状サンプリング構造を有する第２の色フィルタ及び
第３の色フィルタと、 上記第１の色フィルタ、第２の色フィルタ、第３の色フ
ィルタに対応する画素から出力された第１の色信号、第
２の色信号、第３の色信号に基づいて、上記第１の色信
号のうち上記第２の色信号の画素と同じ列の画素による
信号のみを同時化し、上記第２の色信号との差をとった
信号を第１の差信号とし、上記第１の色信号のうち上記
第２の色信号の画素と同じ行の画素による信号のみを同
時化し、上記第２の色信号との差をとった信号を第２の
差信号とすると共に、 上記第１の色信号のうち上記第３の色信号の画素と同じ
列の画素による信号のみを同時化し、上記第３の色信号
との差をとった信号を第３の差信号とし、上記第１の色
信号のうち上記第３の色信号の画素と同じ行の画素によ
る信号のみを同時化し、上記第３の色信号との差をとっ
た信号を第４の差信号とし、 上記第１の差信号と上記第２の差信号とを変数とした関
数を第１の色差信号とすると共に、上記第３の差信号と
上記第４の差信号とを変数とした関数を第２の色差信号
とする色差信号生成手段とを備え、 上記第１の差信号をＲ−Ｇ1、上記第２の差信号をＲ−
Ｇ2、上記第１の色差信号をＦr（Ｒ−Ｇ1，Ｒ−Ｇ2）、
上記第３の差信号をＢ−Ｇ1、上記第４の差信号をＢ−
Ｇ2、上記第２の色差信号をＦb（Ｂ−Ｇ1、Ｂ−Ｇ2）と
すると、 【数２】 の関係を有することを特徴とするカラー撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15143693A JP3450374B2 (ja) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | カラー撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15143693A JP3450374B2 (ja) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | カラー撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06339145A JPH06339145A (ja) | 1994-12-06 |
| JP3450374B2 true JP3450374B2 (ja) | 2003-09-22 |
Family
ID=15518575
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15143693A Expired - Fee Related JP3450374B2 (ja) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | カラー撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3450374B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11122626A (ja) | 1997-10-17 | 1999-04-30 | Nikon Corp | 画像処理方法及び装置並びに画像処理プログラムを記録した記録媒体 |
| JP3458080B2 (ja) * | 1999-10-19 | 2003-10-20 | 松下電器産業株式会社 | カラー撮像装置 |
| KR20010058767A (ko) * | 1999-12-30 | 2001-07-06 | 서평원 | 칼라 영상 보간 방법 |
| KR101515957B1 (ko) * | 2008-09-08 | 2015-05-04 | 삼성전자주식회사 | 컬러 보간 장치와 컬러 보간 방법 |
| JP4958926B2 (ja) * | 2009-02-09 | 2012-06-20 | キヤノン株式会社 | 信号処理装置及び方法 |
| US9191635B2 (en) | 2012-03-19 | 2015-11-17 | Semiconductor Components Industries, Llc | Imaging systems with clear filter pixels |
| US10616536B2 (en) | 2018-01-12 | 2020-04-07 | Semiconductor Components Industries, Llc | Imaging systems having broadband monochromatic and chromatic image sensors |
-
1993
- 1993-05-28 JP JP15143693A patent/JP3450374B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06339145A (ja) | 1994-12-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4591900A (en) | Encoding pattern for single chip CCD camera processing scheme | |
| US7973831B2 (en) | Solid-state image sensor and imaging apparatus using the same | |
| EP0502539B1 (en) | Color image pickup apparatus | |
| CA2002591C (en) | A signal processing circuit for a solid-state image pickup device | |
| JP3450374B2 (ja) | カラー撮像装置 | |
| JP3576600B2 (ja) | カラー撮像装置 | |
| JP3246612B2 (ja) | カラー撮像装置 | |
| JP3450366B2 (ja) | カラー撮像装置 | |
| JP3017310B2 (ja) | カラー撮像装置 | |
| JP3017312B2 (ja) | カラー撮像装置 | |
| JP3017311B2 (ja) | カラー撮像装置 | |
| JPS5875393A (ja) | 単板カラ−撮像装置 | |
| JP3252966B2 (ja) | カラー撮像装置 | |
| JP3018101B2 (ja) | カラー撮像装置 | |
| JP3049434B2 (ja) | カラー撮像装置 | |
| JP2507220B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
| JP2650062B2 (ja) | カラー撮像装置 | |
| JPH089395A (ja) | カラー撮像装置 | |
| JPH04280191A (ja) | カラー撮像装置 | |
| JPH04278791A (ja) | カラー撮像装置 | |
| JPH0640670B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
| JP3035988B2 (ja) | カラーテレビジョンカメラ装置 | |
| JPH04165885A (ja) | カラー撮像装置 | |
| JPH07118811B2 (ja) | 映像信号処理装置 | |
| JPH0366282A (ja) | カラー撮像装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080711 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080711 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090711 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090711 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100711 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100711 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110711 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120711 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |