JPH06133319A - カラー撮像装置 - Google Patents
カラー撮像装置Info
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- JPH06133319A JPH06133319A JP4304974A JP30497492A JPH06133319A JP H06133319 A JPH06133319 A JP H06133319A JP 4304974 A JP4304974 A JP 4304974A JP 30497492 A JP30497492 A JP 30497492A JP H06133319 A JPH06133319 A JP H06133319A
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Links
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Landscapes
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 解像度と色キャリアが引き起こす色モアレと
のかね合いを考慮することなく、解像度がよく、色モア
レが少なく、かつ、静止フレーム画も撮影可能なカラー
撮像装置を提供すること。 【構成】 ４種類のフィルターを水平、垂直方向に１ピ
ッチづつオフセットさせたオフセットサンプリング構造
とするか、オフセットサンプリング構造と正方サンプリ
ング構造との組合せで構成する。
のかね合いを考慮することなく、解像度がよく、色モア
レが少なく、かつ、静止フレーム画も撮影可能なカラー
撮像装置を提供すること。 【構成】 ４種類のフィルターを水平、垂直方向に１ピ
ッチづつオフセットさせたオフセットサンプリング構造
とするか、オフセットサンプリング構造と正方サンプリ
ング構造との組合せで構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、２次元状に複数個の受
光素子が配置されているアレー型の固体撮像素子を備え
たカラー撮像装置に係り、特に、メモリを用いてディジ
タル信号処理を行う、カラー撮像装置に関する。
光素子が配置されているアレー型の固体撮像素子を備え
たカラー撮像装置に係り、特に、メモリを用いてディジ
タル信号処理を行う、カラー撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体技術の急速な進歩により、ビデオ
信号処理の分野では、ディジタル信号処理が本命となり
つつある。ディジタル信号処理の長所は、ＩＣの集積化
・高精度化、調整の容易さ、Ｓ／Ｎ等の点で有利という
点にある。
信号処理の分野では、ディジタル信号処理が本命となり
つつある。ディジタル信号処理の長所は、ＩＣの集積化
・高精度化、調整の容易さ、Ｓ／Ｎ等の点で有利という
点にある。
【０００３】一方、固体撮像素子も、小型・軽量・高信
頼性等の長所を持つことから、種々の方式が開発されて
きた。その中で解像度、Ｓ／Ｎ、信号処理の容易さか
ら、今日ビデオカメラ用としてもっとも一般的に用いら
れているのは、図５に示すようなカラーフィルター配置
を持つＣＣＤ型撮像素子である。この撮像素子は水平方
向に２画素繰り返しのカラーフィルターを有し、図５に
示すように、マゼンタＭｇ、グリーンＧｒが繰り返され
るラインと、シアンＣｙ、イエローＹｅが繰り返される
ラインとからなり、Ｍｇ、Ｇｒがオフセットサンプリン
グ配列、Ｃｙ、Ｙｅが正方サンプリング配列になってい
る。またこれとは逆に、Ｍｇ、Ｇｒがサンプリング配
列、Ｃｙ、Ｙｅがオフセットサンプリング配列になって
いるものもある。
頼性等の長所を持つことから、種々の方式が開発されて
きた。その中で解像度、Ｓ／Ｎ、信号処理の容易さか
ら、今日ビデオカメラ用としてもっとも一般的に用いら
れているのは、図５に示すようなカラーフィルター配置
を持つＣＣＤ型撮像素子である。この撮像素子は水平方
向に２画素繰り返しのカラーフィルターを有し、図５に
示すように、マゼンタＭｇ、グリーンＧｒが繰り返され
るラインと、シアンＣｙ、イエローＹｅが繰り返される
ラインとからなり、Ｍｇ、Ｇｒがオフセットサンプリン
グ配列、Ｃｙ、Ｙｅが正方サンプリング配列になってい
る。またこれとは逆に、Ｍｇ、Ｇｒがサンプリング配
列、Ｃｙ、Ｙｅがオフセットサンプリング配列になって
いるものもある。
【０００４】この撮像素子から信号を読み出す方法とし
て、画素混合読みだしあるいはフィールド読み出しと呼
ばれる方法が通常行われる。これは光電変換された電荷
を２行ずつ混合して読み出す方式で、たとえば図５に示
すように、Ａフィールドでは、Ａn-1 ，Ａｎ，Ａn+1 ，
…というふうに、また、Ｂフィールドでは、Ｂn-1 ，Ｂ
n ，Ｂn+1 ，…というふうに読み出す。この結果、撮像
素子からは、Ａフィールドでは（Ｍｇ＋Ｃｙ) と（Ｙｅ
＋Ｇｒ) 、Ｂフィールドで（Ｃｙ＋Ｇｒ) と（Ｍｇ＋Ｙ
ｅ) の画素信号が交互に出力される。この４種類の信号
から、各フィールドの輝度信号及び色信号を形成し、カ
ラー画像を得ることができる。
て、画素混合読みだしあるいはフィールド読み出しと呼
ばれる方法が通常行われる。これは光電変換された電荷
を２行ずつ混合して読み出す方式で、たとえば図５に示
すように、Ａフィールドでは、Ａn-1 ，Ａｎ，Ａn+1 ，
…というふうに、また、Ｂフィールドでは、Ｂn-1 ，Ｂ
n ，Ｂn+1 ，…というふうに読み出す。この結果、撮像
素子からは、Ａフィールドでは（Ｍｇ＋Ｃｙ) と（Ｙｅ
＋Ｇｒ) 、Ｂフィールドで（Ｃｙ＋Ｇｒ) と（Ｍｇ＋Ｙ
ｅ) の画素信号が交互に出力される。この４種類の信号
から、各フィールドの輝度信号及び色信号を形成し、カ
ラー画像を得ることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな画素混合読み出しを行うと、次のような問題点が生
じる。
うな画素混合読み出しを行うと、次のような問題点が生
じる。
【０００６】第１に、この撮像素子を電子スチルカメラ
のような静止画撮影に用いようとすると、画素混合読み
出しのため、片方のフィールドの画像しか得られず、解
像度の高いいわゆるフレーム画を得ることができない。
のような静止画撮影に用いようとすると、画素混合読み
出しのため、片方のフィールドの画像しか得られず、解
像度の高いいわゆるフレーム画を得ることができない。
【０００７】第２に画素を混合することで、空間的に離
れた２点の情報をたしあわせることになる。このため、
特に垂直方向の解像度が劣化する。
れた２点の情報をたしあわせることになる。このため、
特に垂直方向の解像度が劣化する。
【０００８】第３に色信号の垂直方向の相関が減少し、
色モアレが目立ちやすくなる。これは、以下に示す理由
による。
色モアレが目立ちやすくなる。これは、以下に示す理由
による。
【０００９】いま便宜上撮像素子から得られる信号を、 Ｃ１＝Ｍｇ＋Ｃｙ Ｃ２＝Ｙｅ＋Ｇｒ Ｃ３＝Ｃｙ＋Ｇｒ Ｃ４＝Ｍｇ＋Ｙｅ と呼ぶことにする。するとこれらの信号が得られるとき
の空間的な重心の位置の集合がＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４
のサンプリング構造と考えることができる。これを図７
に示す。この図から、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４すべて、
水平方向に 2Ｐｈ、垂直方向に 2Ｐｖの正方サンプリン
グ構造となっていることがわかる。ただし、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。この時の空間周波数平面（ｆH 、ｆV ) 上の特性を
図８に示す。同図において、矢印は各色のキャリアを表
しており、矢印の向きは位相関係を表している。これを
図６に示すもとの撮像素子のサンプリング構造の空間周
波数平面（ｆH 、ｆV ) 上の特性と比較すると、図８で
は垂直方向の比較的低い周波数（０,i/4Ｐｖ) に色キャ
リアが発生していることがわかる。これは、ＮＴＳＣ規
格のビデオカメラでは、２４０ＴＶ本に相当する。すな
わち画素混合読み出しでは、垂直方向の比較的低い周波
数で色モアレが発生してしまうという問題点がある。
の空間的な重心の位置の集合がＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４
のサンプリング構造と考えることができる。これを図７
に示す。この図から、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４すべて、
水平方向に 2Ｐｈ、垂直方向に 2Ｐｖの正方サンプリン
グ構造となっていることがわかる。ただし、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。この時の空間周波数平面（ｆH 、ｆV ) 上の特性を
図８に示す。同図において、矢印は各色のキャリアを表
しており、矢印の向きは位相関係を表している。これを
図６に示すもとの撮像素子のサンプリング構造の空間周
波数平面（ｆH 、ｆV ) 上の特性と比較すると、図８で
は垂直方向の比較的低い周波数（０,i/4Ｐｖ) に色キャ
リアが発生していることがわかる。これは、ＮＴＳＣ規
格のビデオカメラでは、２４０ＴＶ本に相当する。すな
わち画素混合読み出しでは、垂直方向の比較的低い周波
数で色モアレが発生してしまうという問題点がある。
【００１０】第４に、図６、図８とも、水平方向の周波
数（ 1/2Ｐｈ，０) にも色キャリアが発生していること
がわかる。この色キャリアは一般に光学的ローパスフィ
ルターにより抑制するものであるが、その一方で水平方
向の解像度の劣化をまねく。このため従来のビデオカメ
ラでは、解像度と色キャリアが引き起こす色モアレとの
かね合いで光学的ローパスフィルターを設計し、画質を
決めなければならないという問題点があった。
数（ 1/2Ｐｈ，０) にも色キャリアが発生していること
がわかる。この色キャリアは一般に光学的ローパスフィ
ルターにより抑制するものであるが、その一方で水平方
向の解像度の劣化をまねく。このため従来のビデオカメ
ラでは、解像度と色キャリアが引き起こす色モアレとの
かね合いで光学的ローパスフィルターを設計し、画質を
決めなければならないという問題点があった。
【００１１】本発明は、上記の撮像素子および画素混合
読み出しの問題点に対し、ディジタル信号処理による処
理の合理化を図り、解像度がよく、色モアレが少なく、
かつ、静止フレーム画も撮影可能なカラー撮像装置を提
供することを目的とする。
読み出しの問題点に対し、ディジタル信号処理による処
理の合理化を図り、解像度がよく、色モアレが少なく、
かつ、静止フレーム画も撮影可能なカラー撮像装置を提
供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明の第１の態様は素子面上に第１〜第４の４種類
のカラーフィルタのいずれかを有し、それぞれのカラー
フィルタが水平及び垂直方向にそれぞれ２ピッチづつ離
間して配列された固体撮像素子を有するカラー撮像装置
において、前記第１〜第４の各カラーフィルタを水平、
垂直両方向に１ピッチづつオフセットさせたオフセット
サンプリング構造に構成する。
に本発明の第１の態様は素子面上に第１〜第４の４種類
のカラーフィルタのいずれかを有し、それぞれのカラー
フィルタが水平及び垂直方向にそれぞれ２ピッチづつ離
間して配列された固体撮像素子を有するカラー撮像装置
において、前記第１〜第４の各カラーフィルタを水平、
垂直両方向に１ピッチづつオフセットさせたオフセット
サンプリング構造に構成する。
【００１３】また、第２の態様は、前記第１、第２のカ
ラーフィルタと水平、垂直両方向に１ピッチづつオフセ
ットさせたオフセットサンプリング構造に、前記第３、
第４のカラーフィルタを正方サンプリング構造に構成す
る。
ラーフィルタと水平、垂直両方向に１ピッチづつオフセ
ットさせたオフセットサンプリング構造に、前記第３、
第４のカラーフィルタを正方サンプリング構造に構成す
る。
【００１４】さらに第３の態様は、前記第１〜第４の各
カラーフィルタを正方サンプリング構造に構成する。
カラーフィルタを正方サンプリング構造に構成する。
【００１５】さらに第４の態様は、素子面上に第１〜第
４の４種類のカラーフィルタのいずれかを有し、それぞ
れのカラーフィルタが水平及び垂直方向にそれぞれ２ピ
ッチづつ離間して配列された固体撮像素子と、この固体
撮像素子からの出力をいったん記憶するラインメモリ
と、前記固体撮像素子からの出力を無彩色被写体に対し
て各々のカラーフィルタからの出力が一定となるように
ゲイン調整するゲイン調整手段とを設ける。
４の４種類のカラーフィルタのいずれかを有し、それぞ
れのカラーフィルタが水平及び垂直方向にそれぞれ２ピ
ッチづつ離間して配列された固体撮像素子と、この固体
撮像素子からの出力をいったん記憶するラインメモリ
と、前記固体撮像素子からの出力を無彩色被写体に対し
て各々のカラーフィルタからの出力が一定となるように
ゲイン調整するゲイン調整手段とを設ける。
【００１６】
【作用】本発明ではカラーフィルタの配列を上記のよう
に構成したため、画素混合読みだし、すなわちフィール
ド読み出しをすることなく、フレーム読み出しにより、
カラーのフレーム画を形成することが可能になり、撮像
素子のサンプリング構造の空間周波数平面（ｆH ，
ｆV ) 上で、垂直方向の周波数座標点（０,i/4Ｐv )に
色キャリアが発生しない特性となる。
に構成したため、画素混合読みだし、すなわちフィール
ド読み出しをすることなく、フレーム読み出しにより、
カラーのフレーム画を形成することが可能になり、撮像
素子のサンプリング構造の空間周波数平面（ｆH ，
ｆV ) 上で、垂直方向の周波数座標点（０,i/4Ｐv )に
色キャリアが発生しない特性となる。
【００１７】このため、これらの色キャリアからの折り
返しにより発生する色モアレが発生せず、色モアレが少
なく解像度の良いカラー撮像装置を得ることが出来るも
のである。
返しにより発生する色モアレが発生せず、色モアレが少
なく解像度の良いカラー撮像装置を得ることが出来るも
のである。
【００１８】
【実施例】図３に本発明による撮像素子のカラーフィル
ター配置の一実施例を示す。カラーフィルターは、Ｍ
ｇ，Ｇｒ，Ｃｙ，Ｙｅよりなり、それぞれが水平方向に
2Ｐｈ、垂直方向に 2Ｐｖ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となっている。
この配置の順序は、必ずしもこの図のとおりでなくても
よく、たとえばＭｇとＣｙ、あるいは、ＧｒとＹｅが入
れ替わったものでもよい。さらには、これら４色に限ら
ず、たとえば、レッドＲｄ、ブルーＢｌ、ほわいとＷｈ
とこれらの色の内から４色の組み合わせを作ってもよ
い。この時の空間周波数平面（ｆH 、ｆv ) 上の特性を
図４に示す。同図において、矢印は各色のキャリアを表
しており、矢印の向きは位相関係を表している。これを
図６および図８に示す従来の撮像素子のサンプリング構
造の空間周波数平面（ｆH 、ｆv )上の特性と比較する
と、垂直方向の周波数（０,i/4Ｐｖ) にも、水平方向の
周波数（1/2 Ｐｈ，０) にも色キャリアが発生していな
いことがわかる。
ター配置の一実施例を示す。カラーフィルターは、Ｍ
ｇ，Ｇｒ，Ｃｙ，Ｙｅよりなり、それぞれが水平方向に
2Ｐｈ、垂直方向に 2Ｐｖ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となっている。
この配置の順序は、必ずしもこの図のとおりでなくても
よく、たとえばＭｇとＣｙ、あるいは、ＧｒとＹｅが入
れ替わったものでもよい。さらには、これら４色に限ら
ず、たとえば、レッドＲｄ、ブルーＢｌ、ほわいとＷｈ
とこれらの色の内から４色の組み合わせを作ってもよ
い。この時の空間周波数平面（ｆH 、ｆv ) 上の特性を
図４に示す。同図において、矢印は各色のキャリアを表
しており、矢印の向きは位相関係を表している。これを
図６および図８に示す従来の撮像素子のサンプリング構
造の空間周波数平面（ｆH 、ｆv )上の特性と比較する
と、垂直方向の周波数（０,i/4Ｐｖ) にも、水平方向の
周波数（1/2 Ｐｈ，０) にも色キャリアが発生していな
いことがわかる。
【００１９】図９に本発明による撮像素子のカラーフィ
ルター配置の第２の実施例を示す。カラーフィルター
は、Ｍｇ，Ｇｒ，Ｃｙ，Ｙｅよりなり、Ｍｇ，Ｇｒが水
平方向にＰｈだけオフセットされたオフセットサンプリ
ング構造に、Ｃｙ，Ｙｅが正方サンプリング構造となっ
ている。
ルター配置の第２の実施例を示す。カラーフィルター
は、Ｍｇ，Ｇｒ，Ｃｙ，Ｙｅよりなり、Ｍｇ，Ｇｒが水
平方向にＰｈだけオフセットされたオフセットサンプリ
ング構造に、Ｃｙ，Ｙｅが正方サンプリング構造となっ
ている。
【００２０】この配置の順序は、必ずしもこの図のとお
りでなくてもよく、たとえばＭｇとＣｙ、あるいは、Ｇ
ｒとＹｅが入れ替わったものでもよい。さらには、これ
ら４色に限らず、たとえば、レッドＲｄ、ブルーＢ１、
ホワイトＷｈとこれらの色の内から４色の組み合わせを
作ってもよい。この時の空間周波数平面（ｆH ，ｆV)
上の特性を図１０に示す。同図において、矢印は各色の
キャリアを表しており、矢印の向きは位相関係を表して
いる。これを図６および図８に示す従来の撮像素子のサ
ンプリング構造の空間周波数平面（ｆH ，ｆv ) 上の特
性と比較すると、第１の実施例の場合と同様に垂直方向
の周波数（０,i/4Ｐｖ) にも、水平方向の周波数(i/2Ｐ
ｈ，０) にも色キャリアが発生していないことがわか
る。
りでなくてもよく、たとえばＭｇとＣｙ、あるいは、Ｇ
ｒとＹｅが入れ替わったものでもよい。さらには、これ
ら４色に限らず、たとえば、レッドＲｄ、ブルーＢ１、
ホワイトＷｈとこれらの色の内から４色の組み合わせを
作ってもよい。この時の空間周波数平面（ｆH ，ｆV)
上の特性を図１０に示す。同図において、矢印は各色の
キャリアを表しており、矢印の向きは位相関係を表して
いる。これを図６および図８に示す従来の撮像素子のサ
ンプリング構造の空間周波数平面（ｆH ，ｆv ) 上の特
性と比較すると、第１の実施例の場合と同様に垂直方向
の周波数（０,i/4Ｐｖ) にも、水平方向の周波数(i/2Ｐ
ｈ，０) にも色キャリアが発生していないことがわか
る。
【００２１】図１１に本発明による撮像素子のカラーフ
ィルター配置の第３の実施例を示す。このカラーフィル
ターは、Ｍｇ，Ｇ，Ｃｙ，Ｙｅよりなり、それぞれが水
平方向に２Ｐｈ、垂直方向に２Ｐｖの正方サンプリング
構造になっている。カラーフィルター配列については、
必ずしも図の通りでなくても良く、例えば、Ｍｇ，Ｇの
ラインとＣｙ，Ｙｅのラインを入れ替えても良く、ま
た、Ｍｇ，Ｃｙ，Ｇ，…の列とＧ，Ｙｅ，Ｍｇ，…の列
を入れ替えてもよい。この空間周波数特性を図１２に示
す。同図において、矢印は各色のキャリアを表してお
り、その方向は位相関係を表している。これを図８に示
す従来の撮像素子のサンプリング構造の空間周波数特性
と比較すると、垂直方向の周波数（０,i/4Ｐｖ) に色キ
ャリアが発生していないことがわかる。また、水平方向
の色キャリアは、周波数(i/2Ｐｈ，０) のところに発生
するが独立読み出しを行うのでゲイン調整や原色分離マ
トリクスで低減でき、また、ローパスフィルターによっ
ても低減できる。
ィルター配置の第３の実施例を示す。このカラーフィル
ターは、Ｍｇ，Ｇ，Ｃｙ，Ｙｅよりなり、それぞれが水
平方向に２Ｐｈ、垂直方向に２Ｐｖの正方サンプリング
構造になっている。カラーフィルター配列については、
必ずしも図の通りでなくても良く、例えば、Ｍｇ，Ｇの
ラインとＣｙ，Ｙｅのラインを入れ替えても良く、ま
た、Ｍｇ，Ｃｙ，Ｇ，…の列とＧ，Ｙｅ，Ｍｇ，…の列
を入れ替えてもよい。この空間周波数特性を図１２に示
す。同図において、矢印は各色のキャリアを表してお
り、その方向は位相関係を表している。これを図８に示
す従来の撮像素子のサンプリング構造の空間周波数特性
と比較すると、垂直方向の周波数（０,i/4Ｐｖ) に色キ
ャリアが発生していないことがわかる。また、水平方向
の色キャリアは、周波数(i/2Ｐｈ，０) のところに発生
するが独立読み出しを行うのでゲイン調整や原色分離マ
トリクスで低減でき、また、ローパスフィルターによっ
ても低減できる。
【００２２】次に本発明によるカラー撮像装置の構成例
を説明する。図１は第１の構成例のブロック図で、セン
サ１には、図３，９，１１に示す４種類のカラーフィル
タを素子面上に有する撮像素子が配置されている。セン
サ１からは１画素ごとに画像信号が読み出される。セン
サ１から１画素ごとに読み出された画像信号は、前処理
回路２でＣＤＳ，ＡＧＣ等の処理を受けた後、Ａ／Ｄ変
換器３で読み出しクロックに同期したタイミングでＡ／
Ｄ変換される。後で行う色処理のために、このＡ／Ｄ変
換器３は、リニヤな特性がよく、量子化誤差の点から考
えて、８ｂｉｔ以上で行うのが望ましい。
を説明する。図１は第１の構成例のブロック図で、セン
サ１には、図３，９，１１に示す４種類のカラーフィル
タを素子面上に有する撮像素子が配置されている。セン
サ１からは１画素ごとに画像信号が読み出される。セン
サ１から１画素ごとに読み出された画像信号は、前処理
回路２でＣＤＳ，ＡＧＣ等の処理を受けた後、Ａ／Ｄ変
換器３で読み出しクロックに同期したタイミングでＡ／
Ｄ変換される。後で行う色処理のために、このＡ／Ｄ変
換器３は、リニヤな特性がよく、量子化誤差の点から考
えて、８ｂｉｔ以上で行うのが望ましい。
【００２３】Ａ／Ｄ変換された信号は後で行う２次元信
号処理のため、一度バッファメモリ４に書き込まれ、そ
こから読み出される。
号処理のため、一度バッファメモリ４に書き込まれ、そ
こから読み出される。
【００２４】輝度信号は、撮像素子の画素配列に対応し
た順序で、バッファメモリ４から読み出され、ローパス
フィルター５で所定の帯域制限がなされた後、γ変換器
１４、エンハンサー１５を通り、高域成分を含む輝度信
号ＹH として、後述するような方法で得られる輝度の低
域成分ＹL と、輝度信号形成回路１６で合成され、輝度
信号Ｙとして出力される。
た順序で、バッファメモリ４から読み出され、ローパス
フィルター５で所定の帯域制限がなされた後、γ変換器
１４、エンハンサー１５を通り、高域成分を含む輝度信
号ＹH として、後述するような方法で得られる輝度の低
域成分ＹL と、輝度信号形成回路１６で合成され、輝度
信号Ｙとして出力される。
【００２５】一方、色信号Ｍｇ，Ｇｒ，Ｃｙ，Ｙｅに対
応する信号は、バッファメモリ４から読み出され、４つ
の補間フィルター６，７，８，９に入力され、各々同時
化された色信号Ｍｇ，Ｇｒ，Ｃｙ，Ｙｅとなる。これら
の色信号はＲＧＢ変換部１０に入力し、Ｒ，Ｇ，Ｂ３信
号に変換される。これは次のようなマトリクス演算によ
るものである。
応する信号は、バッファメモリ４から読み出され、４つ
の補間フィルター６，７，８，９に入力され、各々同時
化された色信号Ｍｇ，Ｇｒ，Ｃｙ，Ｙｅとなる。これら
の色信号はＲＧＢ変換部１０に入力し、Ｒ，Ｇ，Ｂ３信
号に変換される。これは次のようなマトリクス演算によ
るものである。
【００２６】
【数１】
【００２７】ここでマトリクスＡは撮像素子１のＭｇ，
Ｇｒ，Ｃｙ，Ｙｅの分光特性Ｍｇ（λ) ，Ｇｒ（λ) ，
Ｃｙ（λ) ，Ｙｅ（λ) をＮＴＳＣ規格で定められたＲ
ＧＢの理想分光特性Ｒ（λ) ，Ｇ（λ) ，Ｂ（λ) に近
づけるように最適化された３行４列のマトリクスであ
る。
Ｇｒ，Ｃｙ，Ｙｅの分光特性Ｍｇ（λ) ，Ｇｒ（λ) ，
Ｃｙ（λ) ，Ｙｅ（λ) をＮＴＳＣ規格で定められたＲ
ＧＢの理想分光特性Ｒ（λ) ，Ｇ（λ) ，Ｂ（λ) に近
づけるように最適化された３行４列のマトリクスであ
る。
【００２８】次にホワイトバランス部１１でＲＧＢ信号
をＲ，Ｇ，ＢからαＲ，Ｇ，βＢという形に変換するこ
とでホワイトバランスがとられる。
をＲ，Ｇ，ＢからαＲ，Ｇ，βＢという形に変換するこ
とでホワイトバランスがとられる。
【００２９】次にγ変換部１２ではテーブル変換によっ
てＲＧＢ信号がγ変換される。色差マトリクス部１３で
は
てＲＧＢ信号がγ変換される。色差マトリクス部１３で
は
【００３０】
【数２】
【００３１】というＮＴＳＣの規格にあった変換を行
い、前述した輝度の低域成分ＹL と色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ
−Ｙとが生成される。色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙは引き続
くローパスフィルター１８，１９で所定の帯域制限がな
され、出力される。
い、前述した輝度の低域成分ＹL と色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ
−Ｙとが生成される。色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙは引き続
くローパスフィルター１８，１９で所定の帯域制限がな
され、出力される。
【００３２】輝度の低域成分ＹL はローパスフィルター
１７で所定の帯域制限がなされ、前述したように高域成
分を含む輝度信号ＹH と、輝度信号形成回路１６で合成
され、輝度信号Ｙとして出力される。これは、次に示す
変換式によるものである。 Ｙ＝ＹH −δ(LPF17) ＊ＹH ＋δＹL （０≦δ≦１) …（３)
１７で所定の帯域制限がなされ、前述したように高域成
分を含む輝度信号ＹH と、輝度信号形成回路１６で合成
され、輝度信号Ｙとして出力される。これは、次に示す
変換式によるものである。 Ｙ＝ＹH −δ(LPF17) ＊ＹH ＋δＹL （０≦δ≦１) …（３)
【００３３】ただし（ＬＰＦ１７) は、ローパスフィル
ター１７と同じ帯域を持つローパスフィルターであり、
(LPF17) ＊ＹH は、ローパスフィルター１７と同じ帯域
制限をＹH に行っていることを表している。このような
変換を行うのは、一般に、ＹLは分光特性上正しく輝度
を表しているが、Ｓ／Ｎが悪く、ＹH はＳ／Ｎがよいの
だが、分光特性上正しい輝度に必ずしもなっていないこ
とによる。ここでδはＹL のＳ／Ｎがよい場合は、１に
固定してよく、この時は、ＹH の中のＹL と同じ帯域の
部分をそっくりＹL に置き換えることに相当する。ま
た、ＹH の分光特性が充分本来の輝度の特性に近いもの
であれば、δは０に固定してよく、このときは輝度信号
形成回路１６での処理をまったく行わず、ＹH をそのま
ま輝度信号Ｙとして出力する場合に相当する。さらに、
δの値を、Ｓ／Ｎ、色再現性等の点から考えて、被写体
の明るさや、色の情報から、適応的に変化させてもよ
い。図２に第２の構成を示す。本構成では、ゲイン調整
回路２０により、Ｍｇ，Ｇｒ，Ｃｙ，Ｙｅ各画素のゲイ
ンを無彩色の被写体に対し、均一になるように調整して
いる。このゲイン調整は図２に示すように、Ａ／Ｄ前の
アナログの信号で行ってもよいが、Ａ／Ｄ変換器３の量
子化精度が充分ある場合は、Ａ／Ｄ変換の後に行っても
よい。このような処理を行うことにより、輝度信号に不
用な変調成分が重乗することがなくなる。また、色信号
にも次のような改善をもたらす。
ター１７と同じ帯域を持つローパスフィルターであり、
(LPF17) ＊ＹH は、ローパスフィルター１７と同じ帯域
制限をＹH に行っていることを表している。このような
変換を行うのは、一般に、ＹLは分光特性上正しく輝度
を表しているが、Ｓ／Ｎが悪く、ＹH はＳ／Ｎがよいの
だが、分光特性上正しい輝度に必ずしもなっていないこ
とによる。ここでδはＹL のＳ／Ｎがよい場合は、１に
固定してよく、この時は、ＹH の中のＹL と同じ帯域の
部分をそっくりＹL に置き換えることに相当する。ま
た、ＹH の分光特性が充分本来の輝度の特性に近いもの
であれば、δは０に固定してよく、このときは輝度信号
形成回路１６での処理をまったく行わず、ＹH をそのま
ま輝度信号Ｙとして出力する場合に相当する。さらに、
δの値を、Ｓ／Ｎ、色再現性等の点から考えて、被写体
の明るさや、色の情報から、適応的に変化させてもよ
い。図２に第２の構成を示す。本構成では、ゲイン調整
回路２０により、Ｍｇ，Ｇｒ，Ｃｙ，Ｙｅ各画素のゲイ
ンを無彩色の被写体に対し、均一になるように調整して
いる。このゲイン調整は図２に示すように、Ａ／Ｄ前の
アナログの信号で行ってもよいが、Ａ／Ｄ変換器３の量
子化精度が充分ある場合は、Ａ／Ｄ変換の後に行っても
よい。このような処理を行うことにより、輝度信号に不
用な変調成分が重乗することがなくなる。また、色信号
にも次のような改善をもたらす。
【００３４】いま、（１) 式に示したＲＧＢ変換部１０
の変換式において、 Ａ＝（ａｉｊ) （ｉ＝１，２，３；ｊ＝１，２，３，４) …（４) とする。ゲイン調整回路２０により、Ｍｇ，Ｇｒ，Ｃ
ｙ，Ｙｅ各画素のゲインは、無彩色の被写体に対し、均
一になるように調整されているため、Ｍｇ，Ｇｒ，Ｃ
ｙ，Ｙｅのベースバンド成分は周波数空間上のある関数
φ（ｆH ，ｆV ) を用いて、
の変換式において、 Ａ＝（ａｉｊ) （ｉ＝１，２，３；ｊ＝１，２，３，４) …（４) とする。ゲイン調整回路２０により、Ｍｇ，Ｇｒ，Ｃ
ｙ，Ｙｅ各画素のゲインは、無彩色の被写体に対し、均
一になるように調整されているため、Ｍｇ，Ｇｒ，Ｃ
ｙ，Ｙｅのベースバンド成分は周波数空間上のある関数
φ（ｆH ，ｆV ) を用いて、
【００３５】 Ｍｇ（ｆH ，ｆV ) ＝Ｇｒ（ｆH ，ｆV ) …（５) ＝Ｃｙ（ｆH ，ｆV ) ＝Ｙｅ（ｆH ，ｆV ) ＝φ（ｆH ，ｆV ) と表すことができる。ここで各色のベースバンド成分は
充分な帯域制限がされているものとする。このとき、図
６の（０,i/2Ｐｖ) の位置にあるキャリア成分は、
充分な帯域制限がされているものとする。このとき、図
６の（０,i/2Ｐｖ) の位置にあるキャリア成分は、
【００３６】 Ｍｇ（ｆH ，ｆV ) ＝Ｇｒ（ｆH ，ｆV ) ＝−φ（ｆH ，ｆV ) …（６) Ｃｙ（ｆH ，ｆV ) ＝Ｙｅ（ｆH ，ｆV ) ＝φ（ｆH ，ｆV ) となるから、ＲＧＢ信号のこの点でのキャリア成分は
（１) 、（４) 、（５) 、（６) 式により次のように表
される。
（１) 、（４) 、（５) 、（６) 式により次のように表
される。
【００３７】 Ｒ（ｆH ，ｆV ）＝（−ａ11−ａ12＋ａ13＋ａ14) φ（ｆH ，ｆV ）， Ｇ（ｆH ，ｆV ）＝（−ａ21−ａ22＋ａ23＋ａ24) φ（ｆH ，ｆV ）， Ｂ（ｆH ，ｆV ）＝（−ａ31−ａ32＋ａ33＋ａ34) φ（ｆH ，ｆV ） …（７)
【００３８】このとき、マトリクスＡの各行で、第１列
と第２列の係数の和が第３列と第４列の係数の和に等し
ければ、すなわち、 ａi1＋ａi2＋ａi3＋ａi4 （ｉ＝１，２，３) …（８) という関係が成り立てば、この点（０,i/2Ｐｖ) におけ
るＲＧＢ信号のキャリア成分は消滅し、したがってこの
点における色信号のキャリア成分は発生しない。すなわ
ち、ＲＧＢ変換部１０の変換式（１) が（８) 式に示す
条件を満足することによって、色信号の垂直方向のキャ
リア成分を消滅できるため、無彩色の細かい模様の被写
体で発生する色モアレを低減できる。
と第２列の係数の和が第３列と第４列の係数の和に等し
ければ、すなわち、 ａi1＋ａi2＋ａi3＋ａi4 （ｉ＝１，２，３) …（８) という関係が成り立てば、この点（０,i/2Ｐｖ) におけ
るＲＧＢ信号のキャリア成分は消滅し、したがってこの
点における色信号のキャリア成分は発生しない。すなわ
ち、ＲＧＢ変換部１０の変換式（１) が（８) 式に示す
条件を満足することによって、色信号の垂直方向のキャ
リア成分を消滅できるため、無彩色の細かい模様の被写
体で発生する色モアレを低減できる。
【００３９】水平方向については、図１２の(i/2Ｐｖ，
０) の位置にあるキャリア成分は、 Ｍｇ（ｆH ，ｆV ) ＝Ｃｙ（ｆH ，ｆV ) ＝−φ（ｆH ，ｆV ) ，…（９) Ｇ（ｆH ，ｆV ) ＝Ｙｅ（ｆH ，ｆV ) ＝φ（ｆH ，ｆV ) となるから、ＲＧＢ信号のこの点でのキャリア成分は
（１) 、（４) 、（５) 、（９) 式により次のように表
される。
０) の位置にあるキャリア成分は、 Ｍｇ（ｆH ，ｆV ) ＝Ｃｙ（ｆH ，ｆV ) ＝−φ（ｆH ，ｆV ) ，…（９) Ｇ（ｆH ，ｆV ) ＝Ｙｅ（ｆH ，ｆV ) ＝φ（ｆH ，ｆV ) となるから、ＲＧＢ信号のこの点でのキャリア成分は
（１) 、（４) 、（５) 、（９) 式により次のように表
される。
【００４０】 Ｒ（ｆH ，ｆV ）＝（−ａ11＋ａ12−ａ13＋ａ14) φ（ｆH ，ｆV ）， Ｇ（ｆH ，ｆV ）＝（−ａ21＋ａ22−ａ23＋ａ24) φ（ｆH ，ｆV ）， Ｂ（ｆH ，ｆV ）＝（−ａ31＋ａ32−ａ33＋ａ34) φ（ｆH ，ｆV ） …（10)
【００４１】このとき、マトリクスＡの各行で、第１列
と第３列の係数の和が第２列と第４列の係数の和に等し
ければ、この点(i/2Ｐｈ，０) におけるＲＧＢ信号のキ
ャリア成分は消滅し、したがってこの点における色信号
のキャリア成分は発生しない。この条件を満足すること
によって、色信号の水平方向のキャリア成分を消滅でき
るため、水平方向の無彩色の細かい模様の被写体で発生
する色モアレを低減できる。画像によって垂直解像度を
優先する場合は、（７) 式のようにマトリクスＡを定
め、水平解像度を優先する場合は、（１０) 式のような
マトリクスにする。斜め方向の色モアレが(i/4Ｐｈ,i/4
Ｐｖ) に生じないから最適にマトリクスを切り替え、ま
たは調整することにより、水平、垂直の色モアレを都合
よく消滅することができる。この調整を撮像する画像に
より適応的に決定することで、解像度のよい良好な画像
が得られる。
と第３列の係数の和が第２列と第４列の係数の和に等し
ければ、この点(i/2Ｐｈ，０) におけるＲＧＢ信号のキ
ャリア成分は消滅し、したがってこの点における色信号
のキャリア成分は発生しない。この条件を満足すること
によって、色信号の水平方向のキャリア成分を消滅でき
るため、水平方向の無彩色の細かい模様の被写体で発生
する色モアレを低減できる。画像によって垂直解像度を
優先する場合は、（７) 式のようにマトリクスＡを定
め、水平解像度を優先する場合は、（１０) 式のような
マトリクスにする。斜め方向の色モアレが(i/4Ｐｈ,i/4
Ｐｖ) に生じないから最適にマトリクスを切り替え、ま
たは調整することにより、水平、垂直の色モアレを都合
よく消滅することができる。この調整を撮像する画像に
より適応的に決定することで、解像度のよい良好な画像
が得られる。
【００４２】なお、ゲイン調整回路２０によるゲイン調
整が、各色温度で正確にできる場合は、ホワイトバラン
ス部１１での調整は必要なくなる。
整が、各色温度で正確にできる場合は、ホワイトバラン
ス部１１での調整は必要なくなる。
【００４３】本発明の、第１の構成例、第２の構成例と
も、出力の輝度信号Ｙ、色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙを、ノ
ンインターレースで出力しても、インターレースで出力
してもよく、ノンインターレースで出力した場合は、カ
ードカメラなどでの画像圧縮に有利であり、コンピュー
ター入力にも適している。また、インターレースで出力
した場合は、ビデオカメラや、スチルビデオカメラに用
いることができる。この時は、出力信号をアナログ信号
に変換するＤ／Ａ変換器が出力端に必要となる。
も、出力の輝度信号Ｙ、色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙを、ノ
ンインターレースで出力しても、インターレースで出力
してもよく、ノンインターレースで出力した場合は、カ
ードカメラなどでの画像圧縮に有利であり、コンピュー
ター入力にも適している。また、インターレースで出力
した場合は、ビデオカメラや、スチルビデオカメラに用
いることができる。この時は、出力信号をアナログ信号
に変換するＤ／Ａ変換器が出力端に必要となる。
【００４４】図１３に本発明の第３の構成を示す。
【００４５】センサ１には、図３に示す４種類のカラー
フィルターが配置されている。センサ１から２画素ごと
同時に読み出し加算されたものが画像信号として読み出
される。読み出し方は、図４に示すようにノンインター
レース的に、最初、２ラインを加算し１ラインにして行
い、次に１ラインを下にづらして、上下２画素を加算し
て行う。センサ１から読み出された画像信号は、前処理
回路２でＣＤＳ，ＡＧＣ等の処理を受けた後、Ａ／Ｄ変
換器３で読みだしクロックに同期したタイミングでＡ／
Ｄ変換される。
フィルターが配置されている。センサ１から２画素ごと
同時に読み出し加算されたものが画像信号として読み出
される。読み出し方は、図４に示すようにノンインター
レース的に、最初、２ラインを加算し１ラインにして行
い、次に１ラインを下にづらして、上下２画素を加算し
て行う。センサ１から読み出された画像信号は、前処理
回路２でＣＤＳ，ＡＧＣ等の処理を受けた後、Ａ／Ｄ変
換器３で読みだしクロックに同期したタイミングでＡ／
Ｄ変換される。
【００４６】Ａ／Ｄ変換された画像信号を、ラインメモ
リ４に４ライン以上の複数ラインに記憶しておく。ライ
ンメモリ４への書き込みとラインメモリ４からの読み出
しは、図１４に示す様に１ラインづらしながら２画素同
時読み出しし、それを１画素にして１ラインを作り、４
ラインを記録しておく。このラインメモリ４から１ライ
ン目を取り出し、現在のライン（Ｎ＋４ライン) と平均
し図５の様に画素を作る。対象としているラインが奇数
である時は、１ライン前のラインと同時に読み出す。対
象としているラインが偶数の時は、３ライン前のライン
と同時に読み出す。
リ４に４ライン以上の複数ラインに記憶しておく。ライ
ンメモリ４への書き込みとラインメモリ４からの読み出
しは、図１４に示す様に１ラインづらしながら２画素同
時読み出しし、それを１画素にして１ラインを作り、４
ラインを記録しておく。このラインメモリ４から１ライ
ン目を取り出し、現在のライン（Ｎ＋４ライン) と平均
し図５の様に画素を作る。対象としているラインが奇数
である時は、１ライン前のラインと同時に読み出す。対
象としているラインが偶数の時は、３ライン前のライン
と同時に読み出す。
【００４７】輝度信号は、偶数ラインと奇数ラインで次
の様に異なった読み出しをする。対象とするラインが奇
数ラインの時は、３ライン前のラインを用いて時間方向
に和を取る。また、偶数ラインの時は、１ライン前のラ
インを用いて時間方向に和を取る。例えば、奇数ライン
では、仮に輝度信号Ｙｎとすると、Ｙｎ＝Ｃｙ＋Ｇ＋Ｙ
ｅ＋Ｍｇ＝２Ｒ＋３Ｇ＋２Ｂとなり、偶数ラインでは、
Ｙｎ＝Ｍｇ＋Ｃｙ＋Ｇ＋Ｙｅ＝２Ｒ＋３Ｇ＋２Ｂとな
り、偶数ラインでも奇数ラインでもＹｎ＝２Ｒ＋３Ｇ＋
２Ｂとなる。このＹｎは、ＮＴＳＣ規格の分光特性に非
常に近い値を取るから、これをそのまま輝度信号Ｙとす
る。この輝度信号は、エンハンサー５０、ガンマ変換器
１４を通り、ローパスフィルター５１で帯域制限され、
輝度信号Ｙとして出力される。
の様に異なった読み出しをする。対象とするラインが奇
数ラインの時は、３ライン前のラインを用いて時間方向
に和を取る。また、偶数ラインの時は、１ライン前のラ
インを用いて時間方向に和を取る。例えば、奇数ライン
では、仮に輝度信号Ｙｎとすると、Ｙｎ＝Ｃｙ＋Ｇ＋Ｙ
ｅ＋Ｍｇ＝２Ｒ＋３Ｇ＋２Ｂとなり、偶数ラインでは、
Ｙｎ＝Ｍｇ＋Ｃｙ＋Ｇ＋Ｙｅ＝２Ｒ＋３Ｇ＋２Ｂとな
り、偶数ラインでも奇数ラインでもＹｎ＝２Ｒ＋３Ｇ＋
２Ｂとなる。このＹｎは、ＮＴＳＣ規格の分光特性に非
常に近い値を取るから、これをそのまま輝度信号Ｙとす
る。この輝度信号は、エンハンサー５０、ガンマ変換器
１４を通り、ローパスフィルター５１で帯域制限され、
輝度信号Ｙとして出力される。
【００４８】色差信号は、図１５の様に取り出した２ラ
インを原色分離マトリクス６０で、注目している画素を
Ｓ１とし、時間軸に１画素づれた画素をＳ２として、Ｓ
１−Ｓ２、Ｓ２−Ｓ１により２Ｒ−Ｇ、２Ｂ−Ｇをつく
り、原色分離する。例えば、偶数ラインでは、Ｓ２−Ｓ
１＝（Ｙｅ＋Ｍｇ) −（Ｃｙ＋Ｇ) ＝２Ｒ−Ｇとなり、
Ｓ１−Ｓ２＝（Ｍｇ＋Ｃｙ) −（Ｇ＋Ｙｅ) ＝２Ｂ−Ｇ
となる。また、Ｙｎ−（Ｓ１＋Ｓ２) ＝５Ｇであるか
ら、これよりＲ，Ｇ，Ｂ信号を取りだす。原色分離され
たＲＧＢ信号をホワイトバランス１１で、αＲ，Ｇ，β
Ｂ、という形に変換してホワイトバランスをとる。
インを原色分離マトリクス６０で、注目している画素を
Ｓ１とし、時間軸に１画素づれた画素をＳ２として、Ｓ
１−Ｓ２、Ｓ２−Ｓ１により２Ｒ−Ｇ、２Ｂ−Ｇをつく
り、原色分離する。例えば、偶数ラインでは、Ｓ２−Ｓ
１＝（Ｙｅ＋Ｍｇ) −（Ｃｙ＋Ｇ) ＝２Ｒ−Ｇとなり、
Ｓ１−Ｓ２＝（Ｍｇ＋Ｃｙ) −（Ｇ＋Ｙｅ) ＝２Ｂ−Ｇ
となる。また、Ｙｎ−（Ｓ１＋Ｓ２) ＝５Ｇであるか
ら、これよりＲ，Ｇ，Ｂ信号を取りだす。原色分離され
たＲＧＢ信号をホワイトバランス１１で、αＲ，Ｇ，β
Ｂ、という形に変換してホワイトバランスをとる。
【００４９】次に、ガンマ変換部１２でガンマ変換され
る。
る。
【００５０】リニアマトリクス部９０では、（数式１)
というＮＴＳＣ規格にあった変換を行い、色差信号Ｒ−
Ｙ，Ｂ−Ｙを抽出し、その信号にローパスフィルター１
００で所定の帯域制限が行われ、出力される。
というＮＴＳＣ規格にあった変換を行い、色差信号Ｒ−
Ｙ，Ｂ−Ｙを抽出し、その信号にローパスフィルター１
００で所定の帯域制限が行われ、出力される。
【００５１】図１６に本発明の第４の構成例を示す。本
構成例では、ゲイン調整回路１３０により、独立に読み
出したＭｇ，Ｇ，Ｃｙ，Ｙｅ各画素のゲインを無彩色の
被写体に対し、均一になる様に調整し、加算器１４０で
２画素を加算してラインメモリ４に記憶しておく。ライ
ンメモリ４に２画素を独立に読み込んで加算器１４０で
２画素の加算を行って記憶しておくので各画素のゲイン
を均一にすることで、色モアレを抑制することができ
る。ゲイン調整回路１３０は、図１６に示す様にＡ／Ｄ
変換器３の前であっても、Ａ／Ｄ変換の量子化精度が充
分である場合は、Ａ／Ｄ変換器３の後に行ってもよい。
構成例では、ゲイン調整回路１３０により、独立に読み
出したＭｇ，Ｇ，Ｃｙ，Ｙｅ各画素のゲインを無彩色の
被写体に対し、均一になる様に調整し、加算器１４０で
２画素を加算してラインメモリ４に記憶しておく。ライ
ンメモリ４に２画素を独立に読み込んで加算器１４０で
２画素の加算を行って記憶しておくので各画素のゲイン
を均一にすることで、色モアレを抑制することができ
る。ゲイン調整回路１３０は、図１６に示す様にＡ／Ｄ
変換器３の前であっても、Ａ／Ｄ変換の量子化精度が充
分である場合は、Ａ／Ｄ変換器３の後に行ってもよい。
【００５２】
【発明の効果】本発明によれば、水平・垂直とも色モア
レが少なくし、解像度がよく、かつ、静止フレーム画も
撮影可能なカラー撮像装置を提供することができる。ま
た、光学的ローパスフィルターの設計の際、解像度と色
モアレとの兼ね合いを考える必要がなく、解像度を優先
した設計ができる。このため、光学的ローパスフィルタ
ーを薄くコンパクトにすることができるため、撮像光学
系全体をコンパクトに構成することができる。
レが少なくし、解像度がよく、かつ、静止フレーム画も
撮影可能なカラー撮像装置を提供することができる。ま
た、光学的ローパスフィルターの設計の際、解像度と色
モアレとの兼ね合いを考える必要がなく、解像度を優先
した設計ができる。このため、光学的ローパスフィルタ
ーを薄くコンパクトにすることができるため、撮像光学
系全体をコンパクトに構成することができる。
【００５３】さらに、すべてがディジタル処理であるか
ら、性能の均質、安定などの利点がある。
ら、性能の均質、安定などの利点がある。
【図１】本発明の第１の構成例のブロック図。
【図２】本発明の第２の構成例のブロック図。
【図３】本発明による撮像素子のカラーフィルタ配列の
一実施例を示す図。
一実施例を示す図。
【図４】図３の撮像素子のサンプリング構造の周波数空
間での特性を示す図。
間での特性を示す図。
【図５】従来の撮像素子のフィルタ配列を示す図。
【図６】図５の撮像素子のサンプリング構造の周波数空
間での特性を示す図。
間での特性を示す図。
【図７】図５の撮像素子を混合読み出しした時のサンプ
リング構造を説明するための図。
リング構造を説明するための図。
【図８】図７のサンプリング構造の周波数空間での特性
を示す図。
を示す図。
【図９】本発明の撮像素子のカラーフィルタ配列の他の
実施例を示す図。
実施例を示す図。
【図１０】図９の撮像素子のサンプリング構造の周波数
空間での特性を示す図。
空間での特性を示す図。
【図１１】本発明の撮像素子のカラーフィルタ配列の更
に他の実施例を示す図。
に他の実施例を示す図。
【図１２】図１１の撮像素子のサンプリング構造の周波
数空間での特性を示す図。
数空間での特性を示す図。
【図１３】本発明の第３の構成例のブロック図。
【図１４】図３の撮像素子のカラーフィルタ配列から読
み出す方法を示す図。
み出す方法を示す図。
【図１５】図１４で読み出された画像信号を原色分離マ
トリクスに入力する方法を示す図。
トリクスに入力する方法を示す図。
【図１６】本発明の第４の構成例のブロック図。
【符号の説明】 １ 撮像素子 ２ 前処理回路 ３ Ａ／Ｄ変換器 ４ バッファメモリ ５，１７，１８，１９ ローパスフィルター ６，７，８，９ 補間フィルター １０ ＲＧＢ変換部 １１ ホワイトバランス部 １２，１４ γ変換部 １３ 色差マトリクス部 １５ エンハンサー １６ 輝度信号形成回路 ２０ ゲイン調整回路 ５０ エンハンサー部 ６０ 原色分離マトリクス部 ９０ リニアマトリクス部 １００，５１ ローパスフィルター部 １３０ ゲイン調整回路 １４０ 加算回路
Claims (6)
- 【請求項１】 素子面上に第１から第４までの４種類の
カラーフィルタのいずれかを有し、それぞれのカラーフ
ィルタが水平及び垂直方向にそれぞれ２ピッチづつ離間
して配列された固体撮像素子を有するカラー撮像装置に
おいて、 前記第１から第４までの各カラーフィルタを水平、垂直
両方向に１ピッチづつオフセットさせたオフセットサン
プリング構造に構成した事を特徴とするカラー撮像装
置。 - 【請求項２】 素子面上に第１から第４までの４種類の
カラーフィルタのいずれかを有し、それぞれのカラーフ
ィルタが水平及び垂直方向にそれぞれ２ピッチづつ離間
して配列された固体撮像素子を有するカラー撮像装置に
おいて、 前記第１、第２のカラーフィルタを水平、垂直両方向に
１ピッチづつオフセットさせたオフセットサンプリング
構造に、前記第３、第４のカラーフィルタを正方サンプ
リング構造に構成した事を特徴とするカラー撮像装置。 - 【請求項３】 素子面上に第１から第４までの４種類の
カラーフィルタのいずれかを有し、それぞれのカラーフ
ィルタが水平及び垂直方向にそれぞれ２ピッチづつ離間
して配列された固体撮像素子を有するカラー撮像装置に
おいて、 前記第１から第４までの各カラーフィルタを正方サンプ
リング構造に構成した事を特徴とするカラー撮像装置。 - 【請求項４】 素子面上に第１から第４までの４種類の
カラーフィルタのいずれかを有し、それぞれのカラーフ
ィルタが水平及び垂直方向にそれぞれ２ピッチづつ離間
して配列された固体撮像素子と、この固体撮像素子から
の出力をいったん記憶するラインメモリと、 前記固体撮像素子からの出力を無彩色被写体に対して各
々のカラーフィルタからの出力が一定となるようにゲイ
ン調整するゲイン調整手段とを設けた事を特徴とするカ
ラー撮像装置。 - 【請求項５】 前記ラインメモリを前記固体撮像素子か
らの出力を２画素同時読み出しをして４ライン以上記憶
する事の出来る構造とした事を特徴とする請求項４記載
のカラー撮像装置。 - 【請求項６】 前記第１から第４までの４種類のカラー
フィルタからの出力を各行において、任意の２つの列の
係数の和が残りの２つの列の係数の和に等しい３行４列
のマトリクス演算によってＲＧＢ信号に変換を行う変換
手段を設けた事を特徴とする請求項４記載のカラー撮像
装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4304974A JPH06133319A (ja) | 1992-10-16 | 1992-10-16 | カラー撮像装置 |
| US08/133,214 US5541648A (en) | 1992-10-09 | 1993-10-07 | Color image pickup apparatus having a plurality of color filters arranged in an offset sampling structure |
| US08/644,251 US5737017A (en) | 1992-10-09 | 1996-05-10 | Color image pickup apparatus having a plurality of color filters |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4304974A JPH06133319A (ja) | 1992-10-16 | 1992-10-16 | カラー撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06133319A true JPH06133319A (ja) | 1994-05-13 |
Family
ID=17939557
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4304974A Pending JPH06133319A (ja) | 1992-10-09 | 1992-10-16 | カラー撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06133319A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5677528A (en) * | 1995-06-12 | 1997-10-14 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Solid-State imaging apparatus with a coefficient multiplying circuit |
| KR100447916B1 (ko) * | 1996-03-29 | 2004-11-06 | 산요덴키가부시키가이샤 | 고해상도이며의사색의발생을억제할수있는단판식컬러카메라 |
| JP2011254502A (ja) * | 2011-07-11 | 2011-12-15 | Seiko Epson Corp | 画像信号処理装置及びその方法 |
-
1992
- 1992-10-16 JP JP4304974A patent/JPH06133319A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5677528A (en) * | 1995-06-12 | 1997-10-14 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Solid-State imaging apparatus with a coefficient multiplying circuit |
| KR100447916B1 (ko) * | 1996-03-29 | 2004-11-06 | 산요덴키가부시키가이샤 | 고해상도이며의사색의발생을억제할수있는단판식컬러카메라 |
| JP2011254502A (ja) * | 2011-07-11 | 2011-12-15 | Seiko Epson Corp | 画像信号処理装置及びその方法 |
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