JPS59154891A - 単板カラ−撮像装置 - Google Patents
単板カラ−撮像装置Info
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- JPS59154891A JPS59154891A JP58029952A JP2995283A JPS59154891A JP S59154891 A JPS59154891 A JP S59154891A JP 58029952 A JP58029952 A JP 58029952A JP 2995283 A JP2995283 A JP 2995283A JP S59154891 A JPS59154891 A JP S59154891A
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/40—Extracting pixel data from image sensors by controlling scanning circuits, e.g. by modifying the number of pixels sampled or to be sampled
- H04N25/44—Extracting pixel data from image sensors by controlling scanning circuits, e.g. by modifying the number of pixels sampled or to be sampled by partially reading an SSIS array
- H04N25/447—Extracting pixel data from image sensors by controlling scanning circuits, e.g. by modifying the number of pixels sampled or to be sampled by partially reading an SSIS array by preserving the colour pattern with or without loss of information
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/10—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof for transforming different wavelengths into image signals
- H04N25/11—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics
- H04N25/13—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements
- H04N25/133—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements including elements passing panchromatic light, e.g. filters passing white light
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- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
く技術分野〉
本発明は固体撮像素子を１個用いてカラー映像信号を得
る中板カラー撮像装ｆ４に関し、特に偽信号の発生を抑
制する信号処理の手法に関するものである。
る中板カラー撮像装ｆ４に関し、特に偽信号の発生を抑
制する信号処理の手法に関するものである。
〈従来技術〉
２次元固体撮像素子をｔ１１板にてカラー化するには通
常色フィルタを撮像素子上に配置して、複写体像を各色
成分旬に空間→Ｊ゛ンプリングする方法が採られている
３、この場合限られた画素を有効に用いてサンプリング
の効率を高めることが望捷しく、色フィルタの配列に関
して従来より種々の手法が提唱されている。これら色フ
ィルり配列のうち赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）
の三原色を用いる配列に比べ、黄色（Ｙｅ＝Ｒ十Ｇ）、
シアン色（ＣＹ＝Ｒ＋Ｇ ）等の補色と透明色（Ｗ＝Ｒ
−１−Ｇ＋Ｂ）ないし緑色とを組合せた配列は光の利用
率が高く、感度及び解像度の点でより優れた特性をもた
らす可能性がある。例えば第１図に示す配列は三原色系
では周知のベイヤー配列においてＧ→Ｗ、Ｒ→Ｇ、Ｂ−
＋Ｙｅに置換えたものであり、各フ、イルりともＧ色に
感応するため撮像素子信号のベースバンド信号から広帯
域Ｇ信号が得られる。捷だ奇数ラインではＢ信号が変調
され、偶数ラインではＲ信号が変調されているため、変
調帯域成分を抽出することによりＢ信号及びＲ信号が１
水平走査期間（１１−Ｔ ）毎に交互に得られる。従っ
てこれら色信号を１． Ｈ遅延線等により同時化すれば
高解像度のＧ、Ｒ，Ｂ信号が得られることとなる。
常色フィルタを撮像素子上に配置して、複写体像を各色
成分旬に空間→Ｊ゛ンプリングする方法が採られている
３、この場合限られた画素を有効に用いてサンプリング
の効率を高めることが望捷しく、色フィルタの配列に関
して従来より種々の手法が提唱されている。これら色フ
ィルり配列のうち赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）
の三原色を用いる配列に比べ、黄色（Ｙｅ＝Ｒ十Ｇ）、
シアン色（ＣＹ＝Ｒ＋Ｇ ）等の補色と透明色（Ｗ＝Ｒ
−１−Ｇ＋Ｂ）ないし緑色とを組合せた配列は光の利用
率が高く、感度及び解像度の点でより優れた特性をもた
らす可能性がある。例えば第１図に示す配列は三原色系
では周知のベイヤー配列においてＧ→Ｗ、Ｒ→Ｇ、Ｂ−
＋Ｙｅに置換えたものであり、各フ、イルりともＧ色に
感応するため撮像素子信号のベースバンド信号から広帯
域Ｇ信号が得られる。捷だ奇数ラインではＢ信号が変調
され、偶数ラインではＲ信号が変調されているため、変
調帯域成分を抽出することによりＢ信号及びＲ信号が１
水平走査期間（１１−Ｔ ）毎に交互に得られる。従っ
てこれら色信号を１． Ｈ遅延線等により同時化すれば
高解像度のＧ、Ｒ，Ｂ信号が得られることとなる。
しかしながら、補色型のフィルタ配列では必然的に画素
間の差信号により色信号を得ているため輝度の空間変調
信号が重畳すると強い偽信号が発生する。例えば第１図
において輝度信号が波形■に示すように水平方向に空間
変調されていると、奇数ラインでは強いＢ信号が現われ
偶数ラインでは強い負のＲ信号が現われる。この問題は
画素の配列を変えても偽信号を起こす空間変調信号の方
向・周波数が変化するのみであり解消しない。さらにま
た第１図の例においては色信号の同時化のだめの垂直補
間によっても偽信号が発生する。即ち、第１図で輝度信
号が波形■と示すように垂直方向に空間変調されている
と、各ラインにおいてＢ信号のみ得られＲ信号は０とな
る。
間の差信号により色信号を得ているため輝度の空間変調
信号が重畳すると強い偽信号が発生する。例えば第１図
において輝度信号が波形■に示すように水平方向に空間
変調されていると、奇数ラインでは強いＢ信号が現われ
偶数ラインでは強い負のＲ信号が現われる。この問題は
画素の配列を変えても偽信号を起こす空間変調信号の方
向・周波数が変化するのみであり解消しない。さらにま
た第１図の例においては色信号の同時化のだめの垂直補
間によっても偽信号が発生する。即ち、第１図で輝度信
号が波形■と示すように垂直方向に空間変調されている
と、各ラインにおいてＢ信号のみ得られＲ信号は０とな
る。
〈発明の目的〉
本発明は画素信号間の空間−Ｈの同一点での減算を可能
にして輝度の空間変調信号が色信号へ混入するのを防１
１−シ、偽信号の発生が一切なく高感度が得られる信号
処理の手法を提供するものである。
にして輝度の空間変調信号が色信号へ混入するのを防１
１−シ、偽信号の発生が一切なく高感度が得られる信号
処理の手法を提供するものである。
〈実施例〉
第２図（ａ）に示す補色Ｃｙ、Ｙｅ及び透明色を用いた
フィルタ配列を考える。、このときＲ信号及びＢ信号を
次の演算により形成する。
フィルタ配列を考える。、このときＲ信号及びＢ信号を
次の演算により形成する。
即ち色信号を得るのに２画素間で減算するのではなく、
まず対角線方向に隣接する同色画素組内で加算し、その
後方いに交叉する２画素組間で減算して得る訳である。
まず対角線方向に隣接する同色画素組内で加算し、その
後方いに交叉する２画素組間で減算して得る訳である。
この操作により減算し合う２色の各々の中心点は受光面
上の同じ位置と々るから、輝度の空間変調信号がどの方
向であっても２色間の信号差に影響を及ぼさない。、即
ちイ△の色信号が発生することがない。
上の同じ位置と々るから、輝度の空間変調信号がどの方
向であっても２色間の信号差に影響を及ぼさない。、即
ちイ△の色信号が発生することがない。
例えば第２図（ａ）において輝度信号が波形■に示すよ
うに水平方向に空間変調されていても得られる色信号は
Ｒ＝０．５．Ｂ＝０．５ の一様な信号であり輝度信
号も平均的には０．５であるから無彩色となる。１．た
同図において波形■に示すように垂直方向に空間変調さ
れていても得られる色信号はやはりＲ＝０．５． Ｂ＝
０．５ の一様信号であり、輝度の平均レベル０．５
と合せて無彩色となる。即ち偽色信号は生じない。
うに水平方向に空間変調されていても得られる色信号は
Ｒ＝０．５．Ｂ＝０．５ の一様な信号であり輝度信
号も平均的には０．５であるから無彩色となる。１．た
同図において波形■に示すように垂直方向に空間変調さ
れていても得られる色信号はやはりＲ＝０．５． Ｂ＝
０．５ の一様信号であり、輝度の平均レベル０．５
と合せて無彩色となる。即ち偽色信号は生じない。
同様のことは第２図（ｂ）に示すＧ、 Ｙｅ、Ｃｙ。
フィルりを用いた場合にも適用可能である。但しこの場
合はＲ信号、Ｂ信号を次のようにして得る。
合はＲ信号、Ｂ信号を次のようにして得る。
ここで同図波形■ないし■に示す輝度の空間変調信号を
受光しても、ともに得られる信号は、Ｒ−（７） ０．５ 、 Ｂ ＝０．５ 、 Ｇ （平均） ＝ ０
．５であって無彩色となり偽色信号は生じない。
受光しても、ともに得られる信号は、Ｒ−（７） ０．５ 、 Ｂ ＝０．５ 、 Ｇ （平均） ＝ ０
．５であって無彩色となり偽色信号は生じない。
以」−の操作はさらに撮像素子の高感度化にも寄与する
。補色型の色フィルりによる撮像素子では全体の透過光
量が増大しているから輝度信号の信号対雑音比（Ｓ／Ｎ
）は高いが、Ｒ信号及びＢ信号は画素間の信号差によ
シ得ているだめＳ／Ｎが低く、素子全体のＳ／Ｎを制限
する要因となる。しかるに」−記実流側ではＲ信号及び
Ｂ信号を得るだめの光電変換された信号量は従来の手法
の倍となっている。従って同−Ｓ／Ｎ値を得る光量はＲ
信号及びＢ信号では従来の１／２、即ち感度は２倍とな
り、素子全体の感度も高められる。
。補色型の色フィルりによる撮像素子では全体の透過光
量が増大しているから輝度信号の信号対雑音比（Ｓ／Ｎ
）は高いが、Ｒ信号及びＢ信号は画素間の信号差によ
シ得ているだめＳ／Ｎが低く、素子全体のＳ／Ｎを制限
する要因となる。しかるに」−記実流側ではＲ信号及び
Ｂ信号を得るだめの光電変換された信号量は従来の手法
の倍となっている。従って同−Ｓ／Ｎ値を得る光量はＲ
信号及びＢ信号では従来の１／２、即ち感度は２倍とな
り、素子全体の感度も高められる。
以上の手法が適用可能な色フィルタ配列の例を第３図（
ａ）、（ｂ）に示す。これらは実願昭５６−１５６４９
９にて提案されている配列で、片フィールド内では第２
図（ａ）、（ｂ）に示す基本配列を繰返しており、フィ
ールド間で」；下に隣接する補色フィルりを入替えだも
のである。この配列に上記正しく得られるのみでなく、
フィールド間で互いに異なる色信号がきわめて接近して
得られるため色配置ムラによる色ワレ現象もほとんど生
じない。
ａ）、（ｂ）に示す。これらは実願昭５６−１５６４９
９にて提案されている配列で、片フィールド内では第２
図（ａ）、（ｂ）に示す基本配列を繰返しており、フィ
ールド間で」；下に隣接する補色フィルりを入替えだも
のである。この配列に上記正しく得られるのみでなく、
フィールド間で互いに異なる色信号がきわめて接近して
得られるため色配置ムラによる色ワレ現象もほとんど生
じない。
即ち第３図（ａ）の場合、片フィールドのみでは第２図
（ａ）の基本配列のうち左側２行２列の４素子からＢ信
号、右側２行２列の４素子からＲ信号が得られるからこ
のままでは色ワレによる着色現象が生じるが、次のフィ
ールドでは左側４素子からＲ信号、右側４素子からＢ信
号が得られるため、両フィールドで互いに補間しあい、
正しい色再現が可能となる。第３図（ｂ）の場合も同様
である。
（ａ）の基本配列のうち左側２行２列の４素子からＢ信
号、右側２行２列の４素子からＲ信号が得られるからこ
のままでは色ワレによる着色現象が生じるが、次のフィ
ールドでは左側４素子からＲ信号、右側４素子からＢ信
号が得られるため、両フィールドで互いに補間しあい、
正しい色再現が可能となる。第３図（ｂ）の場合も同様
である。
以」−に述べた信号処理を実際に行なうには次のように
する３、第３図（ａ）の配列のカラーフィルりを備えた
固体撮像素子出力信号から、実時間信号（ＯＨ）、１水
平画素遅延信号（１ｅ）、ＩＨ遅延信号（ＩＨ）、ＩＨ
と１水平画素遅延した信号（ＩＨ＊ｉｅ）の各々を形成
する。これらを第４図２）、 ４）、 ３）、 １）の
時間関係図に各々示す。
する３、第３図（ａ）の配列のカラーフィルりを備えた
固体撮像素子出力信号から、実時間信号（ＯＨ）、１水
平画素遅延信号（１ｅ）、ＩＨ遅延信号（ＩＨ）、ＩＨ
と１水平画素遅延した信号（ＩＨ＊ｉｅ）の各々を形成
する。これらを第４図２）、 ４）、 ３）、 １）の
時間関係図に各々示す。
ここで１Ｈ信号と１ｅ信号では１画素おきに同一色の補
色信号が得られるから、両信号を加算する。
色信号が得られるから、両信号を加算する。
またＯＨ信号とＩＨ＊１ｅ信号では同一のタイミングに
おいてＷ信号となるから両信号を加算する。
おいてＷ信号となるから両信号を加算する。
以」二の２ Ｃ（（ＯＨ） ＋ （Ｉ Ｈ＊ ｉ ｅ
） ） （（’ Ｈ）＋（ｌｅ）１．：ｌにより、偽
信号のないＲ信号及びＢ信号が各々得られる。
） ） （（’ Ｈ）＋（ｌｅ）１．：ｌにより、偽
信号のないＲ信号及びＢ信号が各々得られる。
なお輝度信号は公知の技術である垂直相関性を利用した
画素補間が適用可能となる。即ちＯＨ信号内のＷ画素信
号をＩＨ信号内のＷ画素信号によって画素補間し、Ｗ信
号の広帯域化を計る。
画素補間が適用可能となる。即ちＯＨ信号内のＷ画素信
号をＩＨ信号内のＷ画素信号によって画素補間し、Ｗ信
号の広帯域化を計る。
第５図は、第４図に示した実施例の手法を実現するだめ
の回路ブロック図の例を示したものである。第３図（ａ
）に示す配列の色フィルタを備えだ固体撮像素子１から
の信号を４分岐し、１つは直接、他の３つはそれぞれＩ
ＨとＩ水平画素遅延回路２．１Ｈ遅延回路３．１水平
画素遅延回路４を介して、サンプルホールド回路５．６
，７，８゜９へ導かれる。回路５及び６ではＷ画素信号
が抽出され、各々加算されて増幅回路１１へ導かれる。
の回路ブロック図の例を示したものである。第３図（ａ
）に示す配列の色フィルタを備えだ固体撮像素子１から
の信号を４分岐し、１つは直接、他の３つはそれぞれＩ
ＨとＩ水平画素遅延回路２．１Ｈ遅延回路３．１水平
画素遅延回路４を介して、サンプルホールド回路５．６
，７，８゜９へ導かれる。回路５及び６ではＷ画素信号
が抽出され、各々加算されて増幅回路１１へ導かれる。
また回路８及び９では両者同一のタイミングでＹｅ及び
ｃｙ画素信号が順次交互に抽出され、各々加算されて増
幅回路１３へ導かれる。次に増幅回路１１の出力信号か
ら増幅回路１３の出力信号が減算されＲ，Ｂ交互信号が
形成されて、サンプルホールド回路１４及び１５へ導か
れる。回路１４ではＲ信号、回路１５ではＢ信号が抽出
され、各々の出力信号Ｒ及びＢが得られる。一方すンブ
ルホールド回路７では撮像素子１からの直接信号と遅延
回路３からの信号とからＷ画素信号が１画素毎に交互に
抽出され広帯域Ｗ信号が得られる。この信号は垂直解像
度が低下しているため、以下の補正信号を付加する。即
ちサンプルホールド回路６の出力信号から回路５の出力
信号が減算され垂直輪郭信号を形成し、前記広帯域Ｗ信
号に加算される。この信号は水平・垂直とも解像度の高
い信号であり、増幅回路１２により増幅されて輝度信号
出力Ｙとなる。
ｃｙ画素信号が順次交互に抽出され、各々加算されて増
幅回路１３へ導かれる。次に増幅回路１１の出力信号か
ら増幅回路１３の出力信号が減算されＲ，Ｂ交互信号が
形成されて、サンプルホールド回路１４及び１５へ導か
れる。回路１４ではＲ信号、回路１５ではＢ信号が抽出
され、各々の出力信号Ｒ及びＢが得られる。一方すンブ
ルホールド回路７では撮像素子１からの直接信号と遅延
回路３からの信号とからＷ画素信号が１画素毎に交互に
抽出され広帯域Ｗ信号が得られる。この信号は垂直解像
度が低下しているため、以下の補正信号を付加する。即
ちサンプルホールド回路６の出力信号から回路５の出力
信号が減算され垂直輪郭信号を形成し、前記広帯域Ｗ信
号に加算される。この信号は水平・垂直とも解像度の高
い信号であり、増幅回路１２により増幅されて輝度信号
出力Ｙとなる。
以」−の説明においては、第３図（ａ）に示す配列の色
フィルタの場合についてであったが、第３図（ｂ）の配
列の色フィルりの場合にも同様に議論することが可能で
ある。即ち、第４図においてはＷ画素信号をＧ画素篩号
に置き換えるのみでそのまま成立する。まだ第５図にお
いても、全く同一の信号処理が適用可能である。但し、
最後の出力信号はＲ→−Ｂ、Ｂ→−Ｒ，Ｙ→Ｇのように
置き換えられる。
フィルタの場合についてであったが、第３図（ｂ）の配
列の色フィルりの場合にも同様に議論することが可能で
ある。即ち、第４図においてはＷ画素信号をＧ画素篩号
に置き換えるのみでそのまま成立する。まだ第５図にお
いても、全く同一の信号処理が適用可能である。但し、
最後の出力信号はＲ→−Ｂ、Ｂ→−Ｒ，Ｙ→Ｇのように
置き換えられる。
第４図及び第５図に示す信号処理では、３種の遅延回路
を用いたが１．１−Ｔ遅延回路のみで」−記実流側に対
応する信号処理を実現することも可能である。第３図（
ａ）に示す配列の色フィルりを備えた固体撮像素子から
の実時間信号（ＯＨ）及びＩＨ遅延信号（］ Ｈ）各々
より、位相が順次シフトする４つのサンプルホールドパ
ルスＳ１．Ｓ２．Ｓ３゜Ｓ４により信号を抽出すると第
６図の如くなる。
を用いたが１．１−Ｔ遅延回路のみで」−記実流側に対
応する信号処理を実現することも可能である。第３図（
ａ）に示す配列の色フィルりを備えた固体撮像素子から
の実時間信号（ＯＨ）及びＩＨ遅延信号（］ Ｈ）各々
より、位相が順次シフトする４つのサンプルホールドパ
ルスＳ１．Ｓ２．Ｓ３゜Ｓ４により信号を抽出すると第
６図の如くなる。
ここでＯＨの８１信号と１ＨのＳ２信号、ＯＨのＳ２信
号と１． Ｉ（のＳ１信号、ＯＦＴのＳ３信号と１Ｈの
Ｓ４信号、０■■のＳ４信号と１Ｈの８３信号は各々受
光面上のフィールド内で対角線方向に隣接し、かつ前二
者同士及び後二者同士が各々交叉する画素信号となる。
号と１． Ｉ（のＳ１信号、ＯＦＴのＳ３信号と１Ｈの
Ｓ４信号、０■■のＳ４信号と１Ｈの８３信号は各々受
光面上のフィールド内で対角線方向に隣接し、かつ前二
者同士及び後二者同士が各々交叉する画素信号となる。
従って、各々の信号を加算してＹｅ 、 Ｗ、 Ｃｙ、
Ｗ信号を得る。これより前二音間及び後二者間で減算
すれば偽信号のないＢ信号及びＲ信号を得る。
Ｗ信号を得る。これより前二音間及び後二者間で減算
すれば偽信号のないＢ信号及びＲ信号を得る。
第７図は、第６図に示した実施例の手法を実現するだめ
の回路ブロック図の例を示したものである。第３図（ａ
）に示す配列の色フィルタを備えた固体撮像素子１から
の信号のうち実時間信号は分岐されサンプルホールド回
路１．６．１．７．］ ｓ。
の回路ブロック図の例を示したものである。第３図（ａ
）に示す配列の色フィルタを備えた固体撮像素子１から
の信号のうち実時間信号は分岐されサンプルホールド回
路１．６．１．７．］ ｓ。
１９．２０．２１へ導かれる。寸た撮像素子１からの信
号を１Ｈ達延回路３により遅延した信号もの岐されサン
プルホールド回路２１．．２２．２３゜２４．２５．２
６へ導かれる。回路１６及び２３ではＹｅ画素信号、回
路１７及び２２では各々回路２３及び１６と同一のタイ
ミングにょるＷ画素信号、回路１８及び２５ではｃｙ画
素信号、回路１９及び２４では各々回路２５及び】８と
同一のタイミングによるＷ画素信号が各々抽出され加算
されて、増幅回路２７，２８，２９．３０へ導かれる。
号を１Ｈ達延回路３により遅延した信号もの岐されサン
プルホールド回路２１．．２２．２３゜２４．２５．２
６へ導かれる。回路１６及び２３ではＹｅ画素信号、回
路１７及び２２では各々回路２３及び１６と同一のタイ
ミングにょるＷ画素信号、回路１８及び２５ではｃｙ画
素信号、回路１９及び２４では各々回路２５及び】８と
同一のタイミングによるＷ画素信号が各々抽出され加算
されて、増幅回路２７，２８，２９．３０へ導かれる。
増幅回路２８の出力信号からは増幅回路２７の出力信号
が減算され、回路３０の出力信号からは回路２９の出力
信号が減算されて、各々偽信号のないＢ信号、Ｒ信号が
出力される。一方、サンプルホールド回路２１ではＯＨ
信号とＩＨ倍信号から画素毎にＷＦ［信号が抽出され広
帯域Ｗ信号を得る。寸だ、サンプルホールド回路２ｏで
はＯＨ信号から、回路２６では１Ｈ信号から各々全Ｗ画
素信号が抽出され、回路２０の出力信号から回路２１ｉ
の出力信号が減算されて垂直輪郭信号が得られる。前記
広州域）■信号と、垂直輪郭信号は各々増幅回路３２．
３１で増幅された後加算され、水平・垂直とも解像度の
高い輝度信号Ｙが出力される。
が減算され、回路３０の出力信号からは回路２９の出力
信号が減算されて、各々偽信号のないＢ信号、Ｒ信号が
出力される。一方、サンプルホールド回路２１ではＯＨ
信号とＩＨ倍信号から画素毎にＷＦ［信号が抽出され広
帯域Ｗ信号を得る。寸だ、サンプルホールド回路２ｏで
はＯＨ信号から、回路２６では１Ｈ信号から各々全Ｗ画
素信号が抽出され、回路２０の出力信号から回路２１ｉ
の出力信号が減算されて垂直輪郭信号が得られる。前記
広州域）■信号と、垂直輪郭信号は各々増幅回路３２．
３１で増幅された後加算され、水平・垂直とも解像度の
高い輝度信号Ｙが出力される。
第６図、第７図においては第３図（ａ）に示す色フィン
１／夕配列の場合についてであったが、第３図（ｂ）の
配列の色フィルりの場合にも同様に議論することが可能
である。即ち第６図においてはＷ画素信号をＧ画素信号
に置き換えるのみでそのま捷成立する。捷だ第７図にお
いても全く同一の信号処理が適用可能である。但し、最
後の出力信号はＢ→−Ｒ９Ｒ→−Ｂ、Ｙ−＋Ｇのように
置き換えられる。
１／夕配列の場合についてであったが、第３図（ｂ）の
配列の色フィルりの場合にも同様に議論することが可能
である。即ち第６図においてはＷ画素信号をＧ画素信号
に置き換えるのみでそのま捷成立する。捷だ第７図にお
いても全く同一の信号処理が適用可能である。但し、最
後の出力信号はＢ→−Ｒ９Ｒ→−Ｂ、Ｙ−＋Ｇのように
置き換えられる。
以上の説明においては３色フィルりを用いた場合を前４
１．＋、としたが、４色による色フィルりを用いた場合
には色の水Ｓ［ｉ解像度を２倍高めることが可能である
。Ｗ、 Ｃｙ、 Ｇ、 Ｙｅ 色を用いた第８図に示
す配列のフィルタを考える。ここで前記同様に１〕ノ、
下のｆＬ’＋（算によりＲ，Ｂ信号を（−ｊＳる。
１．＋、としたが、４色による色フィルりを用いた場合
には色の水Ｓ［ｉ解像度を２倍高めることが可能である
。Ｗ、 Ｃｙ、 Ｇ、 Ｙｅ 色を用いた第８図に示
す配列のフィルタを考える。ここで前記同様に１〕ノ、
下のｆＬ’＋（算によりＲ，Ｂ信号を（−ｊＳる。
Ｒ−（（Ｗｎ＋Ｙｅ２２） （Ｇ２＋−ＦＣ’ｌ
’＋２）＋＝ （（Ｗ２ａ＋Ｙｅ＋４） （Ｇ＋：
＋＋ＣＹ２＜）１Ｒ＝ （（ＶＬ＋３＋Ｃｙ＋２）
（Ｇ＋、ｔ＋Ｙｅ２□）１Ｔ（（Ｗｂ＋ 十ＣＹ２４
） （Ｇ２５ ＋Ｙｅ１４） １即ち、第２図におけ
ると同様偽色信号の発生がなく色感度も２倍となる特徴
を有する上に、第２図の場合に比べＲ及びＢ信号の水平
解像度は２倍となる。実際の色フィルタ配列例を第９図
に示す。
’＋２）＋＝ （（Ｗ２ａ＋Ｙｅ＋４） （Ｇ＋：
＋＋ＣＹ２＜）１Ｒ＝ （（ＶＬ＋３＋Ｃｙ＋２）
（Ｇ＋、ｔ＋Ｙｅ２□）１Ｔ（（Ｗｂ＋ 十ＣＹ２４
） （Ｇ２５ ＋Ｙｅ１４） １即ち、第２図におけ
ると同様偽色信号の発生がなく色感度も２倍となる特徴
を有する上に、第２図の場合に比べＲ及びＢ信号の水平
解像度は２倍となる。実際の色フィルタ配列例を第９図
に示す。
なお、この配列例は特願昭５７−４６９２５にて提案さ
れている配列である。
れている配列である。
第１０図は第９図の配列の色フィルタを用いた場合の信
号処理法を示したものである。第４図におけると同様、
撮像素子信号からＯＨ，１ｅ、ＩＨ。
号処理法を示したものである。第４図におけると同様、
撮像素子信号からＯＨ，１ｅ、ＩＨ。
Ｉ Ｈ＊ ］、 ｅの各信号を形成する。しかる抜上（
（］、Ｈ＊］ｅ＋ＯＨ） −（］、Ｈ＋１．ｅ）］の処
理によりＲ，Ｂ信号が交互に、かつ符号が２素子おきに
反転して得られる。これより同符号化と色分離により偽
信号がシく高感度、高解像度のＲ，Ｂ信号が得られる。
（］、Ｈ＊］ｅ＋ＯＨ） −（］、Ｈ＋１．ｅ）］の処
理によりＲ，Ｂ信号が交互に、かつ符号が２素子おきに
反転して得られる。これより同符号化と色分離により偽
信号がシく高感度、高解像度のＲ，Ｂ信号が得られる。
輝度信号り低域成分はＯＨ信号から得られ、高域成分Ｉ
ｆ ＯＨ＋ Ｉ Ｈ＝ Ｒ＋２ Ｇ ＋ Ｂ＝ｙにより
得られる。従って両信号を合成すれば水平・垂直とも解
像度の高い輝度信号が得られる。
ｆ ＯＨ＋ Ｉ Ｈ＝ Ｒ＋２ Ｇ ＋ Ｂ＝ｙにより
得られる。従って両信号を合成すれば水平・垂直とも解
像度の高い輝度信号が得られる。
第１１図は、第１０図に示した信号処即を実現するだめ
の回路ブロック図の例である。第９図に示す配列の色フ
ィルタを備えだ固体撮像素子１からの信号は分岐され、
その一部は１． Ｈ＊ １ ｅ遅延の加算信号から遅延
回路３の出力信号と遅延回路４の出力信号を加算した信
号が減算されて、同期検波回路３３へ導かれる。回路３
３では全信号が同符号化され、サンプルホールド回路１
４．１５へ導かれる。サンプルホールド回路１４でＵＲ
（Ｆｉ号が回路１５ではＢ信号が抽出され、ゲイン調整
されて出力信号Ｒ，Ｂが得られる。一方、撮像素子１か
らの直接信号と遅延回路３からの直接信号は加算されて
、高域通過フィルタ３５へ導かれる。
の回路ブロック図の例である。第９図に示す配列の色フ
ィルタを備えだ固体撮像素子１からの信号は分岐され、
その一部は１． Ｈ＊ １ ｅ遅延の加算信号から遅延
回路３の出力信号と遅延回路４の出力信号を加算した信
号が減算されて、同期検波回路３３へ導かれる。回路３
３では全信号が同符号化され、サンプルホールド回路１
４．１５へ導かれる。サンプルホールド回路１４でＵＲ
（Ｆｉ号が回路１５ではＢ信号が抽出され、ゲイン調整
されて出力信号Ｒ，Ｂが得られる。一方、撮像素子１か
らの直接信号と遅延回路３からの直接信号は加算されて
、高域通過フィルタ３５へ導かれる。
高域通過フィルり３５では輝度信号高域成分が抽出され
、撮像素子１の出力信号から低域通過フィルタ３４を介
して抽出された輝度信号低域成分と加算される。この加
算信号はゲイン調整され、水平・垂直方向とも解像度の
高い輝度信号Ｙが得られる。
、撮像素子１の出力信号から低域通過フィルタ３４を介
して抽出された輝度信号低域成分と加算される。この加
算信号はゲイン調整され、水平・垂直方向とも解像度の
高い輝度信号Ｙが得られる。
〈効 果〉
以上説明してきたように、本発明によれば補色型の色フ
ィルタにより単板カラー化しているにもかかわらず、輝
度信号がいかなる方向・周期で空間変調されていても偽
色信号の発生は抑えられ、しかも色信号の感度は２倍に
高められるから素子全体として非常に高感度・高品位の
カラー画像が得られる。
ィルタにより単板カラー化しているにもかかわらず、輝
度信号がいかなる方向・周期で空間変調されていても偽
色信号の発生は抑えられ、しかも色信号の感度は２倍に
高められるから素子全体として非常に高感度・高品位の
カラー画像が得られる。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来手法での問題点を示す図、第２図（ａ）、
（ｂ）は本発明の一実施例の要部を示す図、第３図（ａ
）、 （ｂ）は本発明が適用可能となる色フィルり配列
の例を示す図、第４図は本発明による一実施例の動作を
説明するだめの図、第５図は第４図の動作を実現するだ
めの回路ブロック図、第６図は本発明による他の実施例
の動作を説明するだめの図、第７図は第６図の動作を実
現するだめの回路ブロック図、第８図は本発明による他
の実施例の要部を示す図、第９図は同実施例が適用可能
となる色フィルり配列の例を示す図、第１０図は第８図
による他の実施例の動作説明するだめの図、第１１図は
第１０図の動作を実現するだめの回路ブロック図の例で
ある。
（ｂ）は本発明の一実施例の要部を示す図、第３図（ａ
）、 （ｂ）は本発明が適用可能となる色フィルり配列
の例を示す図、第４図は本発明による一実施例の動作を
説明するだめの図、第５図は第４図の動作を実現するだ
めの回路ブロック図、第６図は本発明による他の実施例
の動作を説明するだめの図、第７図は第６図の動作を実
現するだめの回路ブロック図、第８図は本発明による他
の実施例の要部を示す図、第９図は同実施例が適用可能
となる色フィルり配列の例を示す図、第１０図は第８図
による他の実施例の動作説明するだめの図、第１１図は
第１０図の動作を実現するだめの回路ブロック図の例で
ある。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 各々分光特性の異なる３種ないし４種の光電変換素
子が水平・垂直方向に配列されてなる撮像装置において
、１水平走査期間隔てた２水平列の間で 対角線方向に
隣接する光電変換素子の各々の信号を加算した信号から
、該２素子と交叉する対角線上にて隣接する光電変換素
子の各々の信号を加算した信号を減算し、該操作を水平
方向に順次繰返すことにより第１及び第２の色信号を得
ると共に、前記２水平列の間の演算により輝度信号を得
ることを特徴とする単板カラー撮像装置。 ２、特許請求の範囲第１項記載の単板カラー撮像装置に
おいて、３種の光電変換素子よりなり、第１の光電変換
素子は水平方向には１素子おきに、垂直方向には１水平
走査期間おきに交互に配列され、残余の位置の間で各水
平列において第２の光電変換素子及び第３の光電変換素
子が交互に配列されてなることを特徴とする単板カラー
撮像装置。 ３、 特許請求の範囲第２項記載の単板カラー撮像装置
において、第１の光電変換素子は第１スペクトル帯域、
第２スペクトル帯域及び第３スペクトル帯域に感応し、
第２の光電変換素子は第１ヌベクトル帯域と第２スペク
トル帯域に感応し、第３の光電変換素子は第１スペクト
ル帯域と第３スペクトル帯域に感応することを特徴とす
る単板カラー撮像装置。 ４ 特許請求の範囲第２項記載の単板カラー撮像装置に
おいて、第１の光電変換素子は第１スペクトル帯域に感
応し、第２の光電変換素子は第１ヌベクトル帯域と第２
ヌベクトル帯域に感応し、第３の光電変換素子は＠１ス
ペクトル帯域と第３７．ベクトル帯域に感応することを
特徴とする？＋４板カラー撮像装置。 ５ 特許請求の範囲第１項記載の単板カラー撮像装置に
おいて、４種の光電変換素子よりなり、各１素子ずつ水
平方向に隣接して並べられた４素子を組とし、該４素子
組が水平・垂直の両方向に繰返し配列されており、第１
の光゛市変換素子は第１スペクトル帯域に感応し、第２
の光電変換素子は第１スペク１−ル帯域と第２スペクト
ル帯域に感応し、第３の光電変換素子は第１ヌペクトル
帯域と第３スペクトル帯域にＩＱと応じ、第４の光電変
換素子は第１スペクトル帯域、第２７ペクトル帯域及び
第３スペクトル帯域に感応する特性であって、前記第１
の光電変換素子と第４の光電変換素子は前記４素子組に
おいて間に１素子おいて隔てた位置を占め、残余の位置
に前記第２の光電変換素子と第３の光電変換素子が占め
ており、さらに１水平走査期間隔てだ２水平列間におい
ては同−垂直夕Ｌ１−の２素子は第１の光電変換素子と
第４の光電変換素子ないし第２の光電変換素子と第３の
光電変換素子の組合せのいずれかとなる配列の単板カラ
ー撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58029952A JPS59154891A (ja) | 1983-02-23 | 1983-02-23 | 単板カラ−撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58029952A JPS59154891A (ja) | 1983-02-23 | 1983-02-23 | 単板カラ−撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59154891A true JPS59154891A (ja) | 1984-09-03 |
Family
ID=12290318
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58029952A Pending JPS59154891A (ja) | 1983-02-23 | 1983-02-23 | 単板カラ−撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59154891A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4714955A (en) * | 1985-11-06 | 1987-12-22 | Hitachi, Ltd. | Solid-state color image pickup apparatus |
| US4794448A (en) * | 1984-03-16 | 1988-12-27 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Solid-state color imaging apparatus for preventing color alias |
-
1983
- 1983-02-23 JP JP58029952A patent/JPS59154891A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4794448A (en) * | 1984-03-16 | 1988-12-27 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Solid-state color imaging apparatus for preventing color alias |
| US4714955A (en) * | 1985-11-06 | 1987-12-22 | Hitachi, Ltd. | Solid-state color image pickup apparatus |
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