KR101038386B1 - 이미지 센서 및 이를 포함하는 카메라 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이미지 센서에 관한 것으로, 이 센서는 복수의 픽셀과, 픽셀의 적어도 일부를 묶는 컬러 필터 패턴과, 픽셀 통합 시간을 제어하는 메커니즘을 포함하는데, 컬러 필터 패턴은 사전 결정되는 배열로 컬러를 갖는 컬러 필터 커널을 형성하며, 복수의 픽셀의 통합 시간은 컬러 필터 어레이 커널과 상관되는 패턴으로 공간적으로 가변적이다.

Description

이미지 센서 및 이를 포함하는 카메라{IMAGE SENSOR WITH EXTENDED DYNAMIC RANGE}
본 발명은 동적 범위가 연장되는 반도체 기반 이미지 센서에 관한 것이다.
많은 종류의 이미지 캡쳐 애플리케이션에서 고체 상태 센서가 광범위하게 사용되고 있다. 이용되는 2개의 주요 이미지 센서 기술은 CCD(Charge Coupled Devices) 및 CMOS x-y 어드레싱 가능한 장치이다. 현재, 두 기술에 대한 많은 상이한 특정 기술이 존재하는데, 이는 CMOS용 x-y 어드레싱 가능한 APS(Active Pixel Sensores) 및 PPS(Passive Pixel Sensors)을 포함한다. 모든 기술은 기본적으로, 입사 광을 전기 신호로 변환하고 이를 판독하여 입사 광 패턴과 상 관되는 이미지를 구성하는 데 이용할 수 있게 하는 광 검출기 세트 또는 어레이로 구성된다. 광 검출기 어레이의 노출 또는 집적 시간은 주지의 메커니즘에 의해 제어할 수 있다. 신호는 픽셀 포토사이트상에 입사하는 빛의 양을 표현한다. 이미지 감지 장치의 동적 범위(DR)는 유효 최대 검출 가능한 신호 레벨, 전형적으로 포화 신호(Vsat)와 rms, 센서의 잡음 레벨(σnoise)의 비율로 정의된다. 식 1에 이것이 나타나 있다.
식 1:
Figure 112006015148526-pct00001
입사 광자(photons)에 의해 생성되는 전하를 합치는 CCD(charge coupled devices)와 같은 이미지 센서 장치는 주어진 포토사이트에서 수집되어 유지될 수 있는 전하의 양(Vsat)에 의해 제한되는 동적 범위를 갖는다. 예를 들어, 임의의 주어진 CCD에서, 한 픽셀에서 수집되고 검출될 수 있는 전하의 양은 픽셀 면적에 비례한다. 따라서, 메가픽셀 디지털 스틸 카메라(DSC)에서 사용되는 상업용 장치에 있어서, Vsat를 나타내는 전자의 수는 약 13,000 내지 20,000이다. 입사 빛이 매우 밝고 픽셀 또는 광 검출기에서 유지될 수 있는 것보다 많은 전자를 생성하면, 이들 초과 전자는 픽셀의 초점 번짐 방지 메커니즘(anti-blooming mechanism)에 의해 추출될 것이며 포화 신호를 증가시키지 않을 것이다. 따라서, 최대 검출 가능한 신호 레벨은 광 검출기 또는 픽셀에서 유지될 수 있는 전하의 양으로 제한된다. DR은 센서 잡음 레벨, σnoise에 의해서도 제한된다. Vsat에 대한 제한으로 인해, σnoise을 매우 낮은 레벨로 감소시키기 위해 많은 작업이 CCD에서 수행된다. 전형적으로, 상업용 메가픽셀 DSC 장치는 1000: 1 또는 그 이하의 DR을 갖는다.
APS 및 PPS 장치에 대해서도 동일한 DR 제한이 존재한다. Vsat는 광 검출기에서 유지되고 고립될 수 있는 전하의 양으로 제한된다. 초과 전하는 손실된다. 이는 CCD과 비교할 때 APS 및 PPS에서 훨씬 더 문제가 되는데, 이는 광 검출기에 대해 이용 가능한 면적을 제한하는 픽셀 내의 능동 및 수동 소자와, 낮은 전압 공급 및 CMOS 장치에서 사용되는 클록으로 인해 그렇다. 또한, APS 장치는 칩상에 이미지 센서 시스템을 제공하는 데 이용되어 왔기 때문에, CCD상에는 존재하지 않는 타이밍과 제어 및 아날로그 대 디지털 변환과 같은 APS 장치상에서 사용되는 디지털 및 아날로그 회로는 CCD와 비교할 때 훨씬 더 높은 잡음 최저 한도를 야기한다. 이는 보다 높은 일시적 잡음 외에도 온-칩 아날로그 대 디지털 변환기로부터의 양자화 잡음을 일으킬 수도 있다.
공동 양도된 미국 특허 6,069,377에서, Guidash는 APS 장치의 동적 범위를 연장하는 종래의 방안과 함께 동적 범위 연장을 위한 새로운 발명을 설명한다. 이 방법은 픽셀 당 4개 이상의 트랜지스터를 요구하며 구성될 수 있는 픽셀의 크기를 제한한다는 단점을 갖는다. 미국 특허 6,307,195 및 6,486,504에서는, Guidash는 광 검출기로부터 번지는 전하를 수집하고 광 검출기 및 부동 확산을 하나의 픽셀 내에서 통합함으로써 동적 범위를 연장하는 방법을 설명한다. 이들 방안은 센서의 고정 패턴 잡음에 영향을 주는 광 검출기 포화 레벨의 공간적 변동에 대한 잠재적 문제점을 가지며, 센서의 감도를 증가시키지 못한다.
또한, 종래 APS 장치는 픽셀의 능동 구성 요소의 통합 및 이 픽셀 위에 배치되는 컬러 필터층을 통한 입사 빛의 전송 손실에 의해 유도되는 제한된 충진 팩터(fill factor)로 인해 열악한 빛 감도라는 문제점을 갖는다.
전술한 바로부터, 종래 기술에는 낮은 패턴 잡음과 소형 픽셀 및 고감도를 가지면서 동적 범위를 연장하는 장치에 대한 필요성이 존재한다는 것을 명백히 알 수 있다.
본 발명은 이미지 센서상의 임의의 주어진 공간 패턴, 보다 구체적으로는 CFA 패턴의 1 또는 2차원 커널과 호환성 있는 패턴에 대한 통합을 개별적으로 제어하는 수단을 제공한다. 이는 주어진 행 또는 행 세트의 픽셀에 대해 개별 TG 또는 RG 버스를 제공함으로써, 또는 이미지 센서 어레이의 주어진 픽셀 패턴에 대해 통합 시간을 개별적으로 제어하는 수단을 제공함으로써 수행된다. 이렇게 함으로써, 동시에 이미지의 어두운 영역과 밝은 영역에 대해 유효한 데이터가 항상 이용 가능하다.
본 발명의 이들 및 다른 양태, 특징 및 장점들은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 대한 상세한 설명과 청구 범위에 의해 보다 분명하게 이해할 것이다.
도 1a는 종래 픽셀 어레이이다.
도 1b는 다른 종래 픽셀 어레이이다.
도 2a는 본 발명의 픽셀 어레이이다.
도 2b는 본 발명의 다른 실시예이다.
도 3은 도 2a 및 2b의 구현을 그래픽적으로 도시하는 그래프이다.
도 4a는 행 당 2개의 통합 제어 라인의 도시이다.
도 4b는 행 당 하나의 통합 시간 신호의 도시이다.
도 5는 도 2a 및 도 2b의 픽셀 어레이를 바람직한 상업용 실시예에 구현한 카메라이다.
전형적 종래 이미지 센서 픽셀 어레이가 도 1a 및 1b에 도시되어 있다. 도 1a의 이미지 센서는 CCD 또는 CMOS APS와 같은 임의의 기술 종류로 구성될 수 있다. 도 1a의 픽셀 어레이는 광 검출기 세트를 포함한다. 통합 시간은 각 픽셀에 대해 일정한데, 모두 동일한 통합 시간을 갖는 영역(10a)의 픽셀에 의해 표현된다. 이 방안의 단점은, 통합 시간이 긴 경우에 이미지의 밝은 영역의 픽셀은 포화되며 밝은 영역의 이미지 세부 묘사가 손실될 것이라는 점이다. 통합 시간을 짧게 선택하는 경우에는, 이미지의 어두운 영역의 화질이 낮은 신호 및 높은 잡음으로 인해 열악해질 것이라는 점이다. 도 1b의 이미지 센서는 Guidash의 "ACTIVE PIXEL SENSOR WITH PROGRAMMABLE COLOR BALANCE"라는 명칭으로 2002년 7월 16일에 출원된 미국 특허 제 08/960,418 호에 개시되어 있는데, 여기서 CFA 패턴과 관련되는 픽셀 어레이(20)의 각 컬러는 개별 통합 시간으로 가져서 전하 도메인 백색 밸런스(charge domain white balance)를 달성한다. 이는 도 1b에서 녹색-적색 행의 녹색 픽셀인 영역(20a), 녹색-적색 행의 적색 픽셀인 영역(20b), 녹색-청색 행의 청색 픽셀인 영역(20c) 및 녹색-청색 행의 녹색 픽셀인 영역(20d)으로 표현된다. 이는 도 1a의 이미지 센서 픽셀 어레이에 대해 언급한 것과 동일한 단점을 갖는다.
도 2a를 참조하면, 본 발명의 이미지 센서 픽셀 어레이(30)는 상이한 프로그래밍 가능한 통합 시간을 촉진하지만 도 1b에 도시된 것과는 다른 공간 패턴을 갖는 어레이를 포함한다. x-y 어드레싱 가능한 CMOS 이미지 센서에 있어서, 이는 개별 전송 게이트 또는 리셋 게이트를 이용하여 달성될 수 있다. CCD 이미지 센서에 있어서, 이는 개별 전송 게이트를 가짐으로써 달성될 수 있다. 도 2a의 이미지 센서 픽셀 어레이(30)는 컬러 필터 어레이 패턴 피치 또는 커널(kernel)과 상관되는 짝 지어진 행의 쌍(40a 와 40b)에 대한 2개의 상이한 통합 시간을 갖는 픽셀을 갖도록 구성된다. 긴 통합 시간을 갖는 픽셀은 고속 픽셀이라 한다. 짧은 통합 시간을 갖는 픽셀은 저속 픽셀이라 한다. 베이어(Bayer) CFA 패턴의 경우에, 이는 2-행 피치이다. 이 패턴에 개별 통합 시간을 가짐으로써, 도 3에 도시된 바와 같이 이미지 센서의 유효 동적 범위가 연장된다. 영역(1)에서, 낮은 광 레벨 영역에서는, 센서의 저속 및 고속 픽셀 모두가 포화되지 않는다. 고속 픽셀은 잡음 최저 한도 훨씬 위의 신호 레벨을 가질 것이다. 저속 픽셀은 센서 잡음 최저 한도와 비교할 때 사전 결정되는 비율 내에 존재하는 신호 레벨을 가질 것이다. 영역(2)에서는, 저속 및 고속 픽셀 모두가 포화되지 않으며, 모두 적합한 신호 대 잡음 비를 갖는다. 영역(3)에서, 높은 광 레벨 영역에서는, 고속 픽셀은 포화되거나 클리핑되고(clipped) 유효 신호 레벨 정보를 포함하지 않는다. 저속 픽셀은 포화되지 않으며 적합한 신호 대 잡음 비를 갖는 유효 신호 레벨 정보를 포함한다. 유효 정보는 CFA 패턴과 상관되므로, 고속 픽셀로부터 없어진 정보는 저속 픽셀의 보간(interpolation)에 의해 결정될 수 있다. 도 3에 도시된 통합 시간 아키텍처를 이용하면, 단일 프레임 캡처가 수행되고, 공간적으로 적응적인 이미지 처리가 수행된다. 영역(2)에서, 표준 종래 컬러 이미지 처리 방법을 사용하여 이미지를 제공한다. 영역(3)으로 분류되는 이미지 캡처의 픽셀 영역에 있어서, 저속 픽셀의 보간은 고속 픽셀의 없어진 신호 정보를 결정하는 데 이용된다. 이는 이미지의 극도로 밝은 영역의 트루(true) MTF의 손실을 일으키지만, 효율적으로 높은 포화 조명 레벨, Isat를 유도한다. 이는 이미지 센서의 내부 화면(intra-scene) 동적 범위를 효율적으로 연장한다. 트루 공간 해상도는 극도로 밝은 영역에서는 퇴화되지만, 이미지 캡처에서 손실될 수 있는 이미지 콘텐츠가 보존된다.
도 2a의 센서 아키텍처는 제 1 통합 시간의 2개의 행을 갖는 통합 시간 패턴과, 제 2 통합 시간을 갖는 2개의 인접 행을 제공한다. 이는 복수 또는 개별 제어를 통합 시간 동안 이 패턴에서 수행함으로써 임의의 종류의 이미지 센서로 달성될 수 있다. CMOS 및 다른 x-y 어드레싱 가능한 이미지 센서에 있어서, 이는 이미지 센서 타이밍을 통합 시간을 제어하는 교류 행 신호 라인 쌍에 적용되는 2개의 개별 통합 포인터 세트와 함께 배열함으로써 간단히 달성될 수 있다. 이는 각 행의 전송 게이트, 또는 각 행의 리셋 게이트, 또는 그 행에 대한 통합 시간을 제어하는 데 이용되는 임의의 다른 행 당 신호일 수 있다. CCD 이미지 센서의 경우, 이는 전송 게이트 상호 접속이 구성되어 적어도 교류 행 쌍에 대한 전송 게이트 라인으 로의 개별적이며 고립된 접속이 존재할 것을 요구한다.
본 발명의 제 2 실시예가 도 2b의 어레이에 도시되어 있다. 이 실시예에서, 센서 어레이(50)는 2×2 픽셀 패턴(60a 및 60b)에 2개의 개별적이며 프로그래밍 가능한 통합 시간을 갖도록 구성된다. x-y 어드레싱 가능한 이미지 센서 기술의 경우에는, 전송 게이트 또는 리셋 게이트와 같은 통합 시간을 제어하는 데 이용되는 행 당 복수의 신호 라인을 가짐으로써 달성된다. 이들 행 당 복수의 신호라인은 교류 픽셀 쌍에 접속되어 도 2b에 도시된 통합 시간 패턴을 발생시킨다.
도 4a를 참조하면, 통합 시간을 제어하는 복수의 신호 라인(70)의 라우팅이 도시되어 있다. 각 행에 대한 통합 시간을 제어하기 위해 복수의 신호 라인(70)을 라우팅하는 것의 단점은 초과 신호 라인을 픽셀 피치에 맞추기 위해 충진 팩터 또는 보다 큰 픽셀 크기를 감소시킨다는 것이다. 이는 도 4b에 도시된 아키텍처를 라우팅하는 신호 라인에 의해 극복된다. 이 경우에, 행 당 하나의 통합 시간 제어 라인(80)이 사용되지만, 실제로 2개의 인접 행의 픽셀로 라우팅된다. 인접 행의 신호 라인(80)은 유사한 방식으로 라우팅되어 도 2b에 도시된 통합 시간 패턴을 구성한다. 이 방안을 이용하면, 센서로부터 한 번에 하나의 데이터 행이 판독되지만, 데이터 스트림 내에 포함되는 픽셀은 어레이의 물리적으로 인접한 행으로부터 존재한다. 이미지를 올바르게 재구성하기 위해, 얽혀진 데이터는 카메라 이미지 메모리에서 교정되어야 한다. 이는 본 발명의 특징이기도 하다. 온-칩 또는 인-카메라 메모리는 2개 이상의 행 위치로 데이터를 기록하도록 설정될 수 있기 때문에, 물리적 행으로부터 동시에 모든 픽셀을 센서가 판독할 필요가 없다.
전술한 바와 같이, 이는 넓은 내부-화면 동적 범위 및 넓은 노출 허용도를 갖는 이미지 센서 및 이미지 캡처 시스템을 제공한다. 단일 이미지 캡처는 이미지의 높은 빛 영역의 신호 정보를 클리핑하지 않고 낮은 빛 레벨에 대한 통합 시간의 최적화를 갖는 이미지 정보의 완전한 범위를 제공할 수 있다. 이는 노출 및 통합 시간이 정밀할 필요가 없으므로 이미지 시스템의 노출 제어 시스템 및 알고리즘을 크게 단순화시킨다.
또한, 이러한 센서를 이용하는 이미지 캡처 시스템은 2개의 통합 시간을 알맞게 설정하기 위해 화면의 동적 범위를 측정 또는 결정하는 데 이용될 수 있다. 카메라 시스템의 계량 단계(metering phase) 동안에, 2개의 넓게 분리되는 통합 시간이 그 화면의 최대 및 최소 광 레벨을 결정하는 데 이용될 수 있다. 그 후, 2개의 통합 시간은 화면의 조명 범위를 덮도록 조절될 수 있다. 예를 들어, 화면의 동적 범위가 이미지 센서의 고유 동적 범위 내에서 캡처되면, 2개의 통합 시간은 동일한 값으로 설정될 수 있다. 화면이 센서의 트루 동적 범위보다 넓은 동적 범위를 포함하면, 2개의 통합 시간은 그 화면의 동적 범위에 일치하거나 최적으로 덮도록 설정될 수 있다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 이미지 센서를 구현하는 많은 소비자 지향 상업용 카메라 실시예 중 하나인 카메라(90)가 도시되어 있다.
바람직한 실시예를 참조하여 본 발명을 설명하였다. 그러나, 당업자는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 다양한 변형 및 수정을 가할 수 있을 것이다.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10: 픽셀 어레이 20: 픽셀 어레이
20a: 녹색-적색 행의 녹색 픽셀 20b: 녹색-적색 행의 적색 픽셀
20c: 녹색-청색 행의 청색 픽셀 20d: 녹색-청색 행의 녹색 픽셀
30: 픽셀 어레이 40a: 짝지어진 행 쌍
40b: 짝지어진 행 쌍 50: 센서 어레이
60a: 2×2 픽셀 패턴 60b: 2×2 픽셀 패턴
70: 복수의 신호 라인 80: 단일 통합 시간 제어 라인
90: 카메라

Claims (23)

  1. 이미지 센서로서,
    (a) 행과 열의 어레이로 배열된 복수의 픽셀과,
    (b) 상기 픽셀의 적어도 일부에 걸쳐 있는(spanning) 컬러 필터 패턴 -상기 컬러 필터 패턴은 각각의 컬러 필터 커널(kernel) 내에서 컬러의 동일한 패턴을 가진 사전 결정된 배열로 상기 컬러 필터 패턴 내의 모든 컬러 중 적어도 하나의 컬러를 갖는 복수의 컬러 필터 커널을 형성하고, 상기 컬러 필터 커널은 상기 컬러 필터 패턴과 상관되는 적어도 2 개의 균일하게 분포된 서로 다른 세트로 배열됨- 과,
    (c) 공간 위치에 따라 각각의 컬러 필터 커널의 통합 시간(integration time)을 독립적으로 제어하는 메커니즘 -적어도 하나의 컬러 필터 커널은 제 1 통합 시간을 가진 적어도 하나의 고속 픽셀 및 제 2 통합 시간을 가진 적어도 하나의 저속 픽셀을 포함하고, 상기 제 1 통합 시간은 상기 제 2 통합 시간보다 길며, 상기 적어도 하나의 저속 픽셀로부터의 데이터는 유효 신호 레벨 정보를 포함하지만 상기 적어도 하나의 고속 픽셀로부터의 데이터는 유효 신호 레벨 정보를 포함하지 않으며, 상기 적어도 하나의 저속 픽셀은 포화되지 않고 상기 적어도 하나의 고속 픽셀은 포화됨- 을 포함하는
    이미지 센서.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 컬러 필터 패턴은 베이어(Bayer) 컬러 필터 패턴인
    이미지 센서.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 컬러 필터 패턴은 2×2 커널인
    이미지 센서.
  4. 제 3 항에 있어서,
    통합 시간 패턴은, 한 통합 시간에서의 2개의 라인과 다른 통합 시간에서의 인접하는 2개의 라인이 교번하는(alternating) 패턴인
    이미지 센서.
  5. 제 3 항에 있어서,
    제 1 커널과 관련되는 2×2 픽셀의 제 1 세트에 대한 통합 시간은 제 3 통합 시간에 존재하고, 동일한 2개의 라인 세트 내의 인접 2×2 커널의 통합 시간은 제 4 통합 시간에 존재하는
    이미지 센서.
  6. 제 5 항에 있어서,
    인접하는 2개의 라인 그룹의 통합 시간 패턴은 2개의 픽셀만큼 오프셋되는
    이미지 센서.
  7. 삭제
  8. 이미지 센서로서,
    (a) 행과 열의 어레이로 배열된 복수의 픽셀과,
    (b) 픽셀의 행마다의 통합 시간 제어 라인을 포함하되,
    각각의 통합 시간 제어 라인은 상기 어레이 내의 적어도 2개의 물리적으로 분리된 행 내의 픽셀로부터 발생되는 신호를 갖는 출력 신호 값을 제공하기 위해 2개의 인접하는 행 내의 픽셀의 일부로 라우팅되는
    이미지 센서.
  9. 카메라로서,
    (a) 이미지 센서를 포함하되,
    상기 이미지 센서는,
    (a1) 행과 열의 어레이로 배열된 복수의 픽셀과,
    (a2) 상기 픽셀의 적어도 일부에 걸쳐 있는 컬러 필터 패턴 -상기 컬러 필터 패턴은 각각의 컬러 필터 커널 내에서 컬러의 동일한 패턴을 가진 사전 결정된 배열로 상기 컬러 필터 패턴 내의 모든 컬러 중 적어도 하나의 컬러를 갖는 복수의 컬러 필터 커널을 형성하고, 상기 컬러 필터 커널은 상기 컬러 필터 패턴과 상관되는 적어도 2 개의 균일하게 분포된 서로 다른 세트로 배열됨- 과,
    (a3) 공간 위치에 따라 각각의 컬러 필터 커널의 통합 시간을 독립적으로 제어하는 메커니즘 -적어도 하나의 컬러 필터 커널은 제 1 통합 시간을 가진 적어도 하나의 고속 픽셀 및 제 2 통합 시간을 가진 적어도 하나의 저속 픽셀을 포함하고, 상기 제 1 통합 시간은 상기 제 2 통합 시간보다 길며, 상기 적어도 하나의 저속 픽셀로부터의 데이터는 유효 신호 레벨 정보를 포함하지만 상기 적어도 하나의 고속 픽셀로부터의 데이터는 유효 신호 레벨 정보를 포함하지 않으며, 상기 적어도 하나의 저속 픽셀은 포화되지 않고 상기 적어도 하나의 고속 픽셀은 포화됨- 을 포함하는
    카메라.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 컬러 필터 패턴은 베이어 컬러 필터 패턴인
    카메라.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 컬러 필터 패턴은 2×2 커널인
    카메라.
  12. 제 11 항에 있어서,
    통합 시간 패턴은, 한 통합 시간에서의 2개의 라인과 다른 통합 시간에서의 인접하는 2개의 라인이 교번하는 패턴인
    카메라.
  13. 제 11 항에 있어서,
    제 1 커널과 관련되는 2×2 픽셀의 제 1 세트에 대한 통합 시간은 제 3 통합 시간에 존재하고, 동일한 2개의 라인 세트 내의 인접 2×2 커널의 통합 시간은 제 4 통합 시간에 존재하는
    카메라.
  14. 제 13 항에 있어서,
    인접하는 2개의 라인 그룹의 통합 시간 패턴은 2개의 픽셀만큼 오프셋되는
    카메라.
  15. 삭제
  16. 제 9 항에 있어서,
    상기 복수의 픽셀의 적어도 하나의 서브 세트를 판독하고 상기 판독으로부터 얻어진 신호 값을 이용하여 상기 복수의 픽셀의 통합 시간을 결정하는 메커니즘을 더 포함하는
    카메라.
  17. 카메라로서,
    (a) 이미지 센서를 포함하되,
    상기 이미지 센서는,
    (a1) 행과 열의 어레이로 배열된 복수의 픽셀과,
    (a2) 픽셀의 행마다의 통합 시간 제어 라인을 포함하되,
    각각의 통합 시간 제어 라인은 상기 어레이 내의 적어도 2개의 물리적으로 분리된 행 내의 픽셀로부터 발생되는 신호를 갖는 출력 신호 값을 생성하기 위해 2개의 인접하는 행 내의 픽셀의 일부로 라우팅되는
    카메라.
  18. 제 17 항에 있어서,
    (b) 메모리와,
    (c) 픽셀의 행마다 상기 메모리 내의 2개의 행 위치에 상기 출력 신호 값을 기록하는 수단을 더 포함하되,
    상기 출력 신호 값은 상기 메모리에서 재구성되는
    카메라.
  19. 제 1 항에 있어서,
    상기 어레이 내의 픽셀의 행마다 신호 라인을 더 포함하되,
    각각의 신호 라인은 상기 컬러 필터 커널의 배열에 기반하여 2개의 인접하는 행 내의 픽셀의 적어도 일부로 라우팅되는
    이미지 센서.
  20. 제 9 항에 있어서,
    상기 이미지 센서는 상기 어레이 내의 픽셀의 행마다 신호 라인을 더 포함하되,
    각각의 신호 라인은 상기 컬러 필터 커널의 배열에 기반하여 2개의 인접하는 행 내의 픽셀의 적어도 일부로 라우팅되는
    카메라.
  21. 제 8 항에 있어서,
    상기 픽셀의 적어도 일부에 걸쳐 있는 컬러 필터 패턴을 더 포함하되,
    상기 컬러 필터 패턴은 각각의 컬러 필터 커널 내에서 컬러의 동일한 패턴을 가진 사전 결정된 배열로 상기 컬러 필터 패턴 내의 모든 컬러 중 적어도 하나의 컬러를 갖는 복수의 컬러 필터 커널을 형성하고, 상기 컬러 필터 커널은 상기 컬러 필터 패턴과 상관되는 적어도 2 개의 균일하게 분포된 서로 다른 세트로 배열되는
    이미지 센서.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 컬러 필터 패턴은 2×2 커널이고,
    통합 시간 패턴은, 한 통합 시간에서의 2개의 라인과 다른 통합 시간에서의 인접하는 2개의 라인이 교번하는 패턴인
    이미지 센서.
  23. 제 8 항에 있어서,
    메모리와,
    이미지를 재구성하기 위해 픽셀의 행마다 상기 메모리 내의 2개의 행 위치에 상기 출력 신호 값을 기록하는 수단을 더 포함하는
    이미지 센서.
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