SE525665C2 - Matris av pixlar samt elektronisk bildanordning innefattande nämnda matris av pixlar - Google Patents

Description

25 30 35 Tre färger kan kännas av med hjälp av tre olika pixlar, t.ex. med en första pixel som känner av en röd färg, en andra pixel som känner av en grön färg och en tredje pixel som känner av en blå färg. Färgkänsligheten kan exempelvis åstadkommas genom att förse ett ordinärt ljuskänsligt element med ett lämpligt filter som filtrerar ut de röda, gröna eller blåa komponenterna i ljuset.

I en matris av bildregistrerande pixlar är de tre nödvändiga färgkänsliga pixlarna normalt grupperade tätt tillsammans som tripletter, där tripletterna i sin tur är anordnade tätt tillsammans. När en registrerad färgbild reproduceras hindrar denna närhet mellan pixlarna i en triplett att det mänskliga ögat särskiljer mellan den röda, gröna och blåa pixlarna. Istället uppfattar ögat den röda, gröna och blå pixlarna som en enda makro-pixel, det möjligt att återge en enda makro-pixel i en godtycklig färg som kan uppfattas av det d.v.s. ögat kommer att uppfatta de tre pixlarna adderade till varandra. Detta gör mänskliga ögat, genom att variera intensiteten för den röda, gröna och blåa pixeln i enlighet med den ljusintensitet som togs emot av en motsvarande röd, grön och blå ljuskänslig pixel i den bildregistrerande matrisen. Vidare hindrar sagda närhet mellan tripletterna i en matris av bildregistrerande pixlar det mänskliga ögat från att särskilja mellan enskilda tripletter när en registrerad bild reproduceras. Istället kommer det mänskliga ögat att uppfatta en reproducerad bild som en homogen bild, trots det faktum att bilden innehåller en matris av tripletter, där varje triplett i sin tur innehåller en röd, en grön och en blå pixel som var och en kan ha en varierande ljusintensitet. Exempel på sådana matriser av pixlar visas i fig. 1A-1D.

Följaktligen är det möjligt att använda ett stort antal tripletter för att reproducera en registrerad bild som en homogen bild som innehåller olika färger med olika intensitet inklusive svart, vitt och gråtoner. Det mänskliga ögat kan möjligen urskilja enskilda sub- pixlar eller tripletter om färgbilden förstoras och/eller betraktas på mycket nära håll.

Pixlar i en matris av pixlar är vanligen packade i ett extremt regelbundet mönster, efter- som ett regelbundet mönster oftast ger den tätaste packningen, d.v.s. den närhet som diskuterades ovan. Därför är de färgkänsliga pixlar i en elektronisk bildregistrerande anordning normalt anordnade i en matris av pixlar med ett mycket regelbundet mönster, i vilket de röda, gröna och blåa pixlarna förekommer med samma spatialfrekvens, så som exempllfieras i fig. 1A-1D. Pixlarna kan anordnas enligt en första spatialfrekvens l den horisontella riktningen och enligt en andra spatialfrekvens i den vertikala riktningen och enligt en tredje spatialfrekvens i en godtycklig diagonal riktning. De röda, gröna och blå pixlarna är ändå anordnade med samma spatialfrekvens i sagda riktningar. Avståndet mellan två röda pixlar är med andra ord det samma som avståndet mellan två gröna eller 10 15 20 25 30 35 “ - J š-'z E..: 1. :- ø..n: 0-'0 o..o o-'o o. 3 sno con 0 o z :znzl u: :.no: o: :.I : : : 00 O 0 I 0 0 0 I 0 0 oo 1 oo oo 00 c två blåa pixlar i sagda första riktning, vilket är detsamma i nämnda andra och tredje riktning.

Om nu ett mönster som liknar mönstret för de registrerande pixlarna finns någonstans i en bild som ska registreras kommer bildmönstret att samverka med pixelmönstret och producera ett interferensmönster, förutsatt att bildmönstret och pixelmönstret har ungefär samma spatialfrekvens eller heltalsmultiplar därav. När väl ett interferensmönster har uppstått i den registrerade bilden kommer det också att uppträda i varje reproduktion av bilden. Vidare, även om inget interferensmönster finns i en registrerad bild kan ett interferensmönster ändå uppstå om bilden reproduceras med hjälp av ett pixelmönster som har ungefär samma spatialfrekvens som ett mönster i den registrerade bilden eller heltalsmultiplar därav, t.ex. om bilden reproduceras av en televisionsskärm, en dator- monitor, en video- eller dataprojektor eller liknande som har ett sådant pixelmönster.

Interferensmönster är oönskade effekter eller fenomen som kan benämnas distorsion och den erhållna bilden liknar eller är identisk med ett interfererande Moirémönster. Ett inter- fererande Moirémönster genereras typiskt sett genom en överlagring av två liknande regelbundna mönster. Ett interfererande Moirémönster kan exempelvis genereras genom att överlagra två identiska figurer vilka innehåller enkla gitter av alternerande svarta och vita linjer som beflnner sig på samma avstånd från varandra. Ett schackliknande mönster utan någon Moiréeffekt syns när de överlagrade figurerna korsar varandra i 90°. Ett Moiré- mönster med linjer som beflnner sig på samma avstånd från varandra, de s.k. Moiré- kantema, framträder emellertid vid korsningsvinklar som är mindre än 45°, se exemplet i fig. 3. Mellanrummet mellan kantema ökar med en minskad korsningsvinkel. I allmänhet erhålls ett Moirémönster endast om linjerna i de överlagrade figurerna korsar varandra vid en vinkel som är mindre än cirka 450.

Det uppkommer emellertid ingen interferens om spatialfrekvensen för vare tänkbart mönster i en viss bild är lägre än varje förekommande spatialfrekvens i det aktuella pixelmönstret. Detta villkor är uppfyllt om upplösningen för pixelmönstret är högre än upplösningen i bilden. Omvänt är villkoret även uppfyllt om upplösningen i bilden är lägre än upplösningen för det aktuella pixelmönstret.

Upplösningen i ett pixelmönster kan förbättras genom att reducera storleken för pixlarna.

Emellertid finns det i allmänhet ingen anledning att reducera storleken på pixlarna mycket under den gräns där det mänskliga ögat inte kan skilja en pixel från en annan när en färgbild reproduceras. Dessutom är det ett komplicerat tekniskt problem att reducera storleken för olika typer av pixlar och det kan med fog sägas att dagens teknik inte förmår åstadkomma den pixelupplösning som fordras för att klara alla tillämpningar, i vart fall inte 000 anno 10 15 20 25 30 35 000000 0 0 0 0 00 000000 0 0 0 0 00 00 0"... 0.... 0000 0 0 0 0 0000 0000 0 0000 0 0 0000 0 0 0 0 0000 00 0 0 0 0 0 0 0000 0 0000 0 0 0 0 0000 00 0 0 0 0 0 0 0000 till en överkomlig kostnad. Vidare ökar mängden data som måste behandlas för att elektroniskt representera en bild med kvadraten på den linjära pixelupplösningen och en ökning i mängden data som ska behandlas fordrar mer datorkraft, mer dataminne, snabbare kommunikationskretsar m.m. En ökad prestanda fordrar i sin tur mer elektrisk kraft, vilket är en klar nackdel i batteridrivna utrustningar, och det kommer också att öka kostnaden för de elektroniska komponenterna. Även om det är omöjligt eller olämpligt att förbättra upplösningen i ett pixelmönster genom att reducera pixelstorleken kan distorsion ändå undvikas i många elektroniska bildsystem genom att helt enkelt reducera bildens upplösning, t.ex. genom att reducera upplösningen för linssystemet som projicerar bilden som ska registreras på matrisen av ljusregistrerande pixlar in en kamera. I det fallet bör upplösningen reduceras till att vara lägre än pixelupplösningen. En hög upplösning i linssystemet har emellertid fördelen att ge en bättre bildkontrast, vilket är en fördel som normalt ska bevaras om det är möjligt.

Två exempel kan förtydliga diskussionen ovan. Ett bildregistrerande CCD-chip (Charged Coupled Device) eller en matris av CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) sensorer, som vanligen används i dagens digitala kameror, kan ha en upplösning omkring 1920 x 1600 pixlar (d.v.s. totalt omkring 3 miljoner pixlar) eller något mer. Kamerans iinssystem som projicerar en bild på kamerans CCD-chip eller liknande har normalt en avsevärt högre upplösning, vilket följaktligen kan ge upphov till interferensmönster i den registrerade bilden, t.ex. producera distorsionsfenomen. På samma sätt kan en bild som har registrerats av en digitalkamera med ett CCD-chip med 1920 x 1600 pixlar också ge upphov till ett interferensmönster om den visas av en datamonitor som har 800 x 600 pixlar.

Känd teknik Patentet US 5,899,5S0 (härmed inkluderat genom hänvisningen) visar en displayanordning i vilken pixlarna för underfärger kan anordnas så att - när respektive färgpixel drivs för att visa en identisk nyansnivå - ett förhållande mellan linjebredden hos en rad och linje- bredden hos en kolumn är närmare 1 än det förhållande som erhålls när alla färgpixlar har identiska arrangemang för underfärgsnivåerna, varvid exempelvis siffror och bokstäver kan visas med en förbättrad kvalité.

Patentet GB 2 320 790 (härmed inkluderat genom hänvisningen) visar en struktur där färgpixlarna är anordnade i rader som har en första riktning, där varje pixel är uppbyggd av tre färgfiltrerade underpixlar. De tre underpixlarna är anordnade enlligt en förut- bestämd RGB ordning i den riktning som är vinkelrät i förhållande till längden av dessa 000000 0 0 0 000000 10 15 20 25 30 35 rader. Pixlarna i en rad är förskjutna med ett förutbestämt avstånd från en pixel i en angränsande rad. Arrangemanget förbättrar skärpan i den horisontella riktningen och medger behandling av kurvkomponenter.

De dokument som refererats ovan diskuterar inte distorsionsfenomen eller någon lösning som överbryggar sådana fenomen.

Patentansökan EP 1 098 535 A1 (härmed inkluderad genom hänvisningen) visar en färbildsmatris av det slag som har luminanselement med en första färg (typiskt grön) och krominanselement med en andra och tredje färg (typiskt röd och blå). Videoslgnal- behandlingen innefattar för varje element av den andra färgen en estimering av ett krominansvärde för den tredje färgen som en funktion (1) av det verkliga krominansvärdet för detta element, (2) de verkliga krominansvärdena för den tredje färgen i den lokala närheten, och (3) ett antidistorsionskontrollsvärde som erhålls från den iokaia närheten av verkliga luminansvärden och verkliga krominansvärden.

Sammantaget visar patentansökan EP 1 098 535 A1 en datoriserad beräkningsmetod för reducering av effekterna från distorsion. Metoden är i flera avseenden jämförbar med en datoriserad filtrering av bildinnehållet, vilket är en vanlig teknik för att reducera distorsionsfenomen i en bild.

Patentet US 5,461,503 (härmed inkluderad genom hänvisningen) visar en displayenhet som gör det möjligt att reducera antalet anslutningar för en given bildkvalité, eller omvänt, gör det möjligt att öka skärpan för ett givet antal anslutningar. I en utföringsform visar patentet en enda rad som består av omväxlande röda, gröna, blåa, gröna o.s.v. pixlar, där ytan för varje grön pixel är huvudsakligen hälften av ytan för de röda och blåa pixlarna, se figurerna 4-7 i patentet.

Sagda utföringsform antyder att ett distorsionsfenomen kan reduceras genom en matris av sådana röda, gröna och blå pixlar. Den spatiala frekvensen för de gröna pixlarna är emellertid den dubbla spatialfrekvensen för de röda och blå pixlarna, d.v.s. spatial- frekvensen för de röda och blå pixlarna är en heltalsmultipel av spatialfrekvensen för de gröna pixlarna. Med andra ord, ett bildmönster med samma spatialfrekvens som de gröna pixlarna kan forma ett interferensmönster med de gröna pixlarna liksom med de röda och blå pixlarna. Ett streckmönster kan exempelvis ha linjer som uppvisar samma spatialfrekvens som sagda gröna pixlar och dessa linjer kan därför interferera med det gröna pixelmönstret. När detta inträffar kommer varannan line i streckmönstret också att interferera med de röda och blå pixelmönstren. Den nackdel som nu har beskrivits - d.v.s. att pixlar av olika typ har samma spatialfrekvens eller heltalsmultiplar därav - är i princip 10 15 20 25 30 35 Fñl” rf/ (41 v ooo ooo o o oo o n v .__ 'J v v' z :O 0 o o o o o o oo..o o..o ono 6 ooo zoo. . '.' ' " ' ' " ' o o oooo o o o ooo o o o "o : : : I: I o o o o o o o o oo o oo oo oo oo densamma i varje rad- eller kolumnbaserat mönster, till exempel i sådana rad- eller kolumnbaserade mönster som visas i fig. 4-7 i det nu diskuterade patentet US 5,461,503.

Vidare visas sådana rad- eller kolumnbaserade mönster i fig. 1B-1D i detta dokument.

Dessutom är nämnda nackdelar huvudsakligen desamma i hexagonala eller triangulära mönster så som visas i fig. 1A i detta dokument.

Sammanfattning av uppfinningen Eftersom elektroniska bildregistrerande och elektroniska bildreproducerande utrustningar är känsliga för distorsion, primärt orsakad av den regelbundenhet med vilken de utnytt- jade pixlarna är anordnade men också orsakad av låg pixelupplösning, finns det ett behov av en okomplicerad lösning på detta problem. Den föreliggande uppfinningen avslöjar därför ett sätt att minimera distorsionsfenomen i elektroniska bildutrustningar genom att tillhandahålla en matris av pixlar, där pixlarna anordnas i mönster som inte enkelt sam- verkar med olika mönster i en bild. Bildutrustningar ska uppfattas som innefattande såväl bildregistrerande och bildreproducerande utrustningar om inget annat klart framgår av sammanhanget eller sägs uttryckligen.

Upplösningen i en matris av pixlar kan normalt maximeras om pixlarna packas så tätt som möjligt. Följaktligen är pixlarna i en matris vanligtvis packade i ett extremt regelbundet mönster, eftersom ett regelbundet mönster vanligen resulterar i den tätast möjliga packningen. Strukturen hos den tätast möjliga packningen beror på antalet olika pixlar i matrisen. Strukturen beror också på den relativa mängden av olikformade pixlar i matrisen.

Exempelvis kan tre spektralt olika pixlar (t.ex. en röd, en grön och en blå pixel) med en cirkulär form, vilka har samma storlek och samma förekomst i en matris av pixlar, packas som tätast i ett triangulärt eller hexagonalt mönster, där varje pixel företrädesvis är om- given av sex pixlar av ett annan typ, så som i fig. 1A. Om de nämnda tre spektralt olika pixlarna istället har en rektangulär eller kvadratisk form och samma storlek och samma förekomst i en matris av pixlar kan de packas som tätast i ett upprepat mönster av intill- liggande kolumner eller rader, där kolumnerna eller raderna kan vara vertikalt eller hori- sontellt överensstämmande eller förskjutna i förhållande till varandra, så som i fig. 1B-1D.

Trots en regelbunden och därmed tät packning av pixlarna är upplösningen i många applikationer för elektronisk avbildning ändå inte tillräckligt hög för att undvika distorsion och då utgör pixlarnas regelbundenhet en inneboende risk för distorsion. Av denna anledning är det en bakomliggande idé hos den föreliggande uppfinningen att tillhanda- hålla en elektronisk bildmatris av pixlar vari pixlar av olika färger anordnas med olika 10 15 20 25 30 35 ooo ooo o o oo o oo oo oo o ß *fl- “J g z: : '. 'i : :O o o o o o o o 'o 7 -.. ... . . o . o o o o o o o o o o oooo o o o ooo o o o “o z : o oo o o o o o . . g . 0 I oo o oo oo oo oo spatialfrekvenser. I synnerhet är pixlar av olika färger anordnade med olika spatialfrekvens i åtminstone en riktning, t.ex. från vänster till höger i en matris, och företrädesvis i så många riktningar som möjligt och mest föredraget i varje riktning. Vidare är sagda frekvenser i största möjliga utsträckning inte heltalsmultiplar av varandra.

Effekterna av uppfinningen kan beskrivas med hjälp av ett schematiskt exempel, vilket inte på något sätt är avsett att begränsa uppfinningen. Som redan indikerats ovan är det välkänt att en lämplig mix av exempelvis röd, grön och blå färg kan producera nära nog alla färger och färgnyanser som är synliga för det mänskliga ögat, där t.ex. gult är en blandning av grönt och rött. Ett gult mönster i en bild kan därför interferera med de gröna och röda pixlarna i kända pixelmatriser. I enlighet med den föreliggande uppfinningen kan emellertid ett gult mönster som mest interferera med ett av de gröna eller röda pixelmönstren, eftersom uppfinningen kan tillhandahålla ett grönt pixelmönster och ett rött pixelmönster som har olika spatialfrekvenser som inte är heltalsmultiplar av varandra.

Således kommer ett eventuellt interferensmönster att uppträda mycket svagare i jämförelse med ett interferensmönster som formas av både det röda och det gröna pixelmönstret i kombination. Denna försvagning av ett eventuellt interferensmönster gäller för alla bildmönster som innehåller en färg vilken är sammansatt av en blandning av åtminstone två av färgerna röd, grön och blå, under förutsättning att pixelmönstren för de röda, gröna och blå färgerna har olika spatialfrekvenser som inte är heltalsmultiplar av varandra.

Ett eventuellt interferensmönster kommer emellertid inte att försvagas om det inter- fererande bildmönstret är sammansatt av en enda röd, grön eller blå färg. Utöver att anordna pixlar av olika färg enligt olika spatialfrekvenser är det därför föredraget att pixlar av samma färg är oregelbundet anordnade och/eller anordnade enligt ett flertal spatial- frekvenser. Detta minimerar risken för att ett bildmönster interfererar med pixelmönstret, eller åtminstone minimerar risken för att ett bildmönster interfererar med alla pixlarna i pixelmönstret. Även om de röda, gröna och blå färgerna har diskuterats ovan som illustrativa exempel är samma förhållanden giltiga för andra färgkomblnationer som kan vara mer lämpliga i vissa applikationer, t.ex. de komplementära färgerna cyan, magenta och gult.

I ljuset av det som sagts ovan är det föredraget att inte endast pixlar av olika färg utan också pixlar av samma färg anordnas enligt så många korta spatialfrekvenser som möjligt, där ingen eller åtminstone så få frekvenser som möjligt är heltalsmultiplar av varandra.

Detta gör det mindre sannolikt att ett bildmönster kommer att interferera med de flesta oooooo o oooooo 10 15 20 25 30 35 r* n r~ r / F . .. _, , tet: odd :":E. :":: : :'::°': 8 . '.: ::°°:°°: :~:~: : n: 0 0 I I oo o oo oo oo oo eller alla korta spatiala våglängder som återfinns i pixelmönstret för att generera ett interferensmönster.

Följaktligen tillhandahåller den föreliggande uppfinningen en matris av pixlar vilken åtminstone innefattar en första mängd av pixlar som representerar en första färg och en andra mängd av pixlar som representerar en andra färg och en tredje mängd av pixlar som representerar en tredje färg. Matrisen är kännetecknad av att pixlarna i sagda första mängd av pixlar som representerar en första färg och/eller pixlarna i sagda andra mängd av pixlar som representerar en andra färg är anordnade i åtminstone en första spatialfrekvens. Dessutom är pixlarna i sagda tredje mängd av pixlar som representerar en tredje färg anordnade i åtminstone en andra spatialfrekvens. Dessutom är en matris av pixlar i enlighet med åtminstone en utföringsform av den föreliggande uppfinningen kännetecknad av att pixlarna i en av sagda första mängd av pixlar eller sagda andra mängd av pixlar är anordnade i åtminstone en tredje spatialfrekvens.

Ingen av sagda första, andra och tredje spatialfrekvens - och generellt så få som möjligt av de spatialfrekvenser som förekommer i en matris av pixlar - är heltalsmultiplar av varandra, d.v.s. en frekvens ska inte vara en heltalsmultipel av en annan frekvens. Om exempelvis sagda första spatialfrekvens är f cykler/m så ska sagda andra och tredje spatialfrekvenser inte anta någon av frekvenserna f/2, f/3, f/4 f/n eller 2f, 3f, 4f nf, där f är ett heltalsvärde.

Det ska noteras att en matris av pixlar i enlighet med den föreliggande uppfinningen kan anordnas i en eller flera matriser av pixlar.

I en utföringsform av uppfinningen är matrisen av pixlar anordnad i åtminstone en matris, vari åtminstone en delmängd av sagda första mängd av pixlar har en första storlek och åtminstone en delmängd av sagda andra mängd av pixlar eller åtminstone en delmängd av sagda tredje delmängd av pixlar har en andra storlek. Vidare är åtminstone några av pixlarna i sagda matris dubbelpixlar som åtminstone innehåller två pixlar, där varje pixel är vald från en, men inte densamma, av sagda första, andra eller tredje mängd av pixlar.

Härutöver är åtminstone en första delmängd av dubbelpixlar anordnade i en vinkel i förhållande till åtminstone en andra delmängd av dubbelpixlar.

Vidare har åtminstone en utföringsform av uppfinningen några pixlar i matrisen som utgör en dubbelpixel, där varje dubbelpixel innefattar företrädesvis åtminstone två intilliggande pixlar som väljs från två av sagda första, andra eller tredje färg, vari den första pixeln representerar en färg som skiljer sig från den färg som representeras av den andra pixeln.

En dubbelpixel kan emellertid innefatta fler pixlar än två utan att awika från uppfinningen.

OIOOOO o o I OOOIIO 10 15 20 25 30 35 Det är föredraget att respektive sagda första och andra pixel i en dubbelpixel representerar en röd och en grön färg, även om andra färger är tänkbara. Vidare är åtminstone en första delmängd av sagda dubbelpixlar anordnade i en vinkel i förhållande till sagda andra delmängd av sagda dubbelpixlar.

Härutöver har åtminstone en utföringsform av uppfinningen några dubbelpixlar i vilka de två pixlarna utgör kopplade par, där aktivering av en av de två pixlarna resulterar i en mindre aktivering av den andra pixeln, och tvärt om. Detta reducerar risken för distorsion, eftersom ett bildmönster sällan interfererar så att det producerar ett interferensmönster med båda pixlarna då de har olika färger. Nivån på aktiveringen kan behöva en optimering för varje särskild tillämpning. Ett kopplat par kan innefatta en röd pixel och en grön pixel, även om andra färger är tänkbara.

Härutöver kan en matris av pixlar i enlighet med den föreliggande uppfinningen anordnas som tre separata matriser av pixlar, där pixlarna som representerar en första färg är anordnade i en första matris och pixlarna som representerar en andra färg är anordnade i en andra matris, medan pixlarna som representerar en tredje färg är anordnade i en tredje matris. Dessutom är sagda första matris skiftad i förhållande till sagda andra matris och sagda tredje matris, där sagda skifltning åstadkoms genom att anordna matrisema med olika vinkel och/eller genom att anordna pixlarna enligt olika mönster i de olika matriserna.

Det är tydligt att den föreliggande uppfinningen reducerar effekten från ett eventuellt distorsionsfenomen i en elektronisk bildutrustning genom att i största möjliga mån undvika regelbundna rader och kolumner av pixlar. Den oregelbundenhet som återfinns i pixel- i mönstren enligt den föreliggande uppfinningen har en ytterligare fördelaktig effekt i samband med registrering av och/eller reproducering av raka och/eller krökta linjer eller skarpa gränser i allmänhet. Om en linje eller en skarp kant i en blid registreras och/eller reproduceras med kända pixelmönster som har regelbundna rader och/eller kolumner liknande de som illustreras i flg. 1A-1D kommer linjen eller kanten att representeras genom en trappllknande form som schematiskt illustreras i fig. 4B. Denna effekt kommer emellertid att reduceras genom de avsevärt mer oregelbundna mönstren enligt den föreliggande uppfinningen. Resultatet är schematiskt illustrerat i fig. 4A, även om en tunn gränslinje med en gråaktig nyans (ej illustrerad) kan uppträda i övergångsregionen mellan det svarta och vita området.

I 000000 10 15 20 25 30 35 r f) f f 5 gon. :oo o n o: i wo u n x- ' s! v I I I : 'o : z o å : å v än: Eno: 1.... :.': nos: o :..: 10:: g Kort beskrivning av rítningarna Föredragna utföringsformer av_den föreliggande uppfinningen kommer nu att beskrivas mer detaljerat med hänvisning till de medföljande ritningarna, vilka: Fig. 1A Fig. IB Fig. IC Fig. 1D Hg. 2A Fig. 2B Fig . 2C Fig. 2D Fig. 2E Fig. 2F Fig. 3 Fig. 4A visar ett känt mönster av röda, gröna och blåa pixlar som anordnats i ett triangulärt eller hexagonalt mönster. visar ett känt mönster av röda, gröna och blåa pixlar som anordnats i ett kolumn- eller radorienterat mönster. Mönstret kan även uppfattas som ett triangulârt eller hexagonalt mönster. visar ett känt mönster av röda, gröna och blåa pixlar som anordnats i ett kolumn- eller radorienterat mönster. visar ett känt mönster av röda, gröna och blåa pixlar som anordnats i ett kolumn- eller radorienterat mönster. visar ett mönster av röda, gröna och blåa pixlar som anordnats i ett ”kvadratiskt mönster” i enlighet med en första utföringsform av den föreliggande uppfinningen. visar ett mönster av röda, gröna och blåa pixlar som anordnats i ett ”skiftat kvadratiskt mönster” i enlighet med en andra utföringsform av den föreliggande uppfinningen. visar ett snedställt mönster av röda, gröna och blåa pixlar som anordnats i ett "kvadratiskt mönster” i enlighet med en sjätte utföringsform av den föreliggande uppfinningen. visar ett snedställt mönster av röda, gröna och blåa pixlar som anordnats l ett "skiftat kvadratiskt mönster” i enlighet med en femte utföringsform av den föreliggande uppfinningen. visar ett mönster av röda, gröna och blåa pixlar som anordnats i ett ”skiftat kvadratiskt mönster" i enlighet med en tredje utföringsform av den föreliggande uppfinningen. visar ett snedställt mönster av röda, gröna och blåa pixlar som anordnats i ett "skiftat kvadratiskt mönster” i enlighet med en fjärde utföringsform av den föreliggande uppfinningen. vlsar ett Moiré interferensmönster som skapats genom att överlagra två identiska figurer som innehåller enkla gltter av omväxlande svarta och vita ränder med inbördes lika avstånd. visar en schematisk figur där "trapp"-fenomet reducerats med hjälp av en matris med oregelbundet anordnade pixlar i enlighet med den föreliggande uppfinningen.

I u III.

I. Û O Ö o o o -ÛII øoooco o annan. 10 15 20 25 30 35 (fi i.) r f, Ä I: 'IC III I I II Ü CO I. II II J UJJ 22221-'212-22222212 11 ra '-.= =..= ' =..= ::= ' =..= ::= Fig. 4B visar en schematisk figur med "trapp"-fenomen som orsakats av linje- och/eller kantsamverkan med en matris av regelbundet anordnade pixlar, t.ex. i enlighet med pixelmatriserna i fig. 1A-1D.

Fig. 5A-5B visar tre pixelmatriser som anordnats med liknande mönster.

Fig. 6A-6B visar tre pixelmatriser som anordnats med liknande mönster, där matriserna anordnats med tre olika vinklar.

Fig. 7A-7B visar tre matriser som har tre olika mönster.

Detaljerad beskrivning av föredragna utföringsformer Som redan nämnts ovan kan ett randigt bildmönster eller andra regelbundna mönster enkelt interferera med pixlar och skapa ett interferensmönster, t.ex. orsaka distorsion, i sådana hexagonala pixelmönster som visas i fig. 1A och möjligen l fig. IB, elleri rad- eller kolumnorienterade som visas i fig. 1B-1D, där de röda, gröna och blå pixlarna har samma storlek och form, är regelbundet anordnade och förekommer i mängdförhållandet 1 : 1 : 1.

Ett flertal utföringsformer kommer att diskuteras nedan. De första sex utföringsformerna förklaras i samband med en generell matris av pixlar. Utföringsformema illustreras emellertid med figurer som visar en enstaka matris. Därför ska det noteras att pixlar som representerar olika färger kan anordnas i en enda matris, eller som flera separata matriser utan att avvika från uppfinningen. Således visar den sjunde utföringsformen en matris av pixlar vilken anordnats som tre separata matriser, där varje matris innefattar plxlar av en enda färg. Även om de första sex utföringsformerna nu illustreras med enskilda matriser som innehåller pixlar med tre olika färger och den sjunde utföringsformen visar tre matriser som var och en innehåller pixlar av en enda färg, kan en matris också innefatta pix/ar med två olika färger utan att avvika från uppfinningen.

En första utföringsform (kvadratiskt mönster) I enlighet med en första utföringsform av den föreliggande uppfinningen som visas i fig. 2A har risken för sådan distorsion reducerats. Pixelmatrisen som illustreras i fig. 2A består av dubbelpixlar och enkelpixlar, vilka i pixelmatrisen förekommer i ett mängdförhållande av omkring 1 dubbel : 1 enkel. Det är föredraget att enkelpixlarna representerar en blå färg, medan de två pixlama i en dubbelpixel representerar en röd färg och en grön färg. I andra utföringsformer kan sagda pixlar representera andra färger beroende på den specifika tillämpningen, den omgivande miljön m.m. Ett exempel på andra tänkbara färger är de komplementära färgerna cyan, magenta och gult. 000000 0 0 000000 10 15 20 25 30 35 ffl l D (Ti (IN ( \ (fl 12 :oc- zoo: Pixlarna i den första utföringsformen är anordnade i ett ”kvadratiskt mönster", där fyra dubbelpixlar upptar sidorna av en fyrkant. En första dubbelpixel är horisontellt anordnad vid botten av fyrkanten, medan tre ytterligare dubbelpixlar företrädesvis är anordnade vid de återstående sidorna av fyrkanten som kopior av den första dubbelpixeln roterade ungefär 90, 180 och 270 grader, även om andra rotationsvinklar är möjliga. Med andra ord är en första och en andra dubbelpixel horisontellt anordnade vid botten respektive toppen av fyrkanten, medan en tredje och en fjärde dubbelpixel är vertikalt anordnade vid den vänstra respektive den högra sidan av fyrkanten.

Företrädesvis har den övre och den nedre dubbelpixeln sina respektive röda och gröna pixlar anordnade i motsatta riktningar. Med andra ord, om den nedre dubbelpixeln har den gröna pixeln åt vänster och den röda åt höger, då har den över dubbelpixeln sin gröna pixel åt höger och sin röda pixel åt vänster. På samma sätt har den vänstra och den högra dubbelpixeln sina respektive gröna och röda pixlar anordnade i motsatta riktningar, d.v.s. om den vänstra dubbelpixeln har den gröna pixeln nedåt och den röda pixeln uppåt, då har den högra dubbelpixeln den gröna pixeln uppåt och den röda pixeln nedåt.

Enkla och företrädesvis blåa pixlar fyller mellanrummet mellan de företrädesvis röda och gröna dubbelpixlarna. En enkelpixel är anordnad mellan varje närliggande par av horison- tellt anordnade dubbelpixlar, och en enkelpixel är anordnad mellan varje närliggande par av vertikalt anordnade dubbelpixlar. Detta ger en matris av pixlar vari en dubbelpixel och en närliggande enkelpixel kan betraktas som en triplettpixel eller en makropixel, vilken innefattar en röd, en grön och en blå pixel.

I denna första utföringsform har alla röda och gröna pixlar ungefär samma första storlek och ungefär samma första ungefärligen halvcirkulära form, medan alla blåa pixlar har ungefär samma andra storlek och ungefär samma ungefärligen cirkulära form. Så som framgår i fig. 2A är de blåa pixlarna i denna utföringsform mindre än de röda och gröna pixlarna, vilket måste kompenseras i många applikationer. Ett sätt att kompensera för detta i en registrerande elektronisk bildutrustning är att öka känsligheten i de blåa pixlarna jämfört med känsligheten i de röda och gröna pixlarna, medan ett sätt att kompensera för detta i en reproducerande elektronisk bildutrustning är att öka intensiteten hos de blåa pixlarna jämfört med intensiteten hos de röda och gröna pixlarna.

Det "kvadratiska mönstret” som nu beskrivits medger att de röda och gröna pixlarna i en dubbelpixel anordnas närmare intill de röda och gröna pixlarna i en närliggande dubbel- pixel vilket ger en högre upplösning, åtminstone jämfört med de pixelmönster som visas i fig. 1A-1D. Dessutom är de röda pixlarna och/eller de gröna pixlarna i ett ”kvadratlskt 10 15 20 25 30 35 r n r: f ..Ü .CC Û I .Û I .I .Û .Û '. Û »i-J v05 13 a..=§..==..= zss.=..s z=..s.s a=..a z mönster" anordnade i åtminstone en första spatialfrekvens och de blå pixlarna är anordnade i åtminstone en andra spatialfrekvens.

På grund av den högre upplösningen i ett "kvadratiskt mönster" skulle en uppkomst av interferensmönster fordra att spatialvåglängden hos ett bildmönster, som innefattar komponenter av röda och gröna färger, är avsevärt kortare jämfört med en uppkomst av interferensmönster i de mönster som visas i fig. 1A-1D. Vidare, om ett interferensmönster ändå uppstår i ett "kvadratiskt mönster” kommer det inte att vara så uttalat som i mönstren enligt fig. 1A-1D, eftersom den större oregelbundenheten och den tillhörande ökningen av spatialfrekvenser i pixelmönstret försvagar interferensmönstret. Sammanfatt- ningsvis reduceras den övergripande risken för distorsionsfenomen genom den högre upplösningen och det ökade antalet spatialfrekvenser.

De små enkla och företrädesvis blåa pixlarna i det "kvadratiska mönstret” kan emellertid på ett lättare sätt ge upphov till ett interferensmönster för längre spatialvåglängder som innehåller komponenter av en blå färg eftersom de blåa pixlarna år anordnade i mer regelbundet mönster och längre isär än de röda och gröna pixlama. Detta kan emellertid accepteras i många tillämpningar, efizersom den spatiala upplösningen hos det mänskliga ögat är avsevärt lägre i det blå området av spektrat än i de röda och gröna områdena i spektrat.

En andra utföringsform (Skiftat kvadratiskt mönster) I enlighet med en andra utföringsform av denna uppfinning som visas i fig. 2B reduceras risken för distorsion på ett liknande sätt som i den tidigare diskuterade första utförings- formen av uppfinningen som visas i fig. 2A.

Pixelmatrisen som visas i fig. 2B är sammansatt av dubbelpixlar och enkelpixlar som förekommer i ett förhållande om cirka 2 dubbelpixlar : 1 enkelpixel. I denna utföringsform, liksom i den första utföringsformen, är det föredraget att enkelpixeln representerar en blå färg, medan de två pixlarna i dubbelpixeln representerar en röd färg och en grön färg.

Nämnda pixlar kan representera andra färger i andra utföringsformer, beroende på den specifika applikationen, den omgivande miljön o.s.v. Ett exempel på andra tänkbara färger är de komplementära färgerna cyan, magenta och gult.

Pixlarnai den andra utföringsformen är anordnade i ett kvadratiskt mönster där fyra dubbelpixlar upptar sidorna av en fyrkant på ett liknande sätt som i den tidigare diskuterade första utföringsformen. 10 15 20 25 30 35 E' 'WP tf. :°°.:".'. : ~ ~~° Û “5 14 '-.-° Således är en första dubbelpixel horisontellt anordnad vid botten av fyrkanten, medan tre ytterligare dubbelpixlar företrädesvis är anordnade vid de återstående sidorna av fyrkanten som kopior av den första dubbelpixeln roterade ungefär 90, 180 och 270 grader, även om andra rotationsvinklar är möjliga. Med andra ord är en första och en andra dubbelpixel horisontellt anordnade vid botten respektive toppen av fyrkanten, medan en tredje och en fjärde dubbelpixel är vertikalt anordnade vid den vänstra respektive den högra sidan av fyrkanten.

Företrädesvis har den övre och den nedre dubbelpixeln sina respektive röda och gröna pixlar anordnade i motsatta riktningar. Med andra ord, om den nedre dubbelpixeln har den gröna pixeln åt vänster och den röda åt höger, då har den över dubbelpixeln sin gröna pixel åt höger och sin röda pixel åt vänster. På samma sätt har den vänstra och den högra dubbelpixeln sina respektive gröna och röda pixlar anordnade i motsatta riktningar, d.v.s. om den vänstra dubbelpixeln har den gröna pixeln nedåt och den röda pixeln uppåt, då har den högra dubbelpixeln den gröna pixeln uppåt och den röda pixeln nedåt.

I jämförelse med den första utföringsformen har emellertid dubbelpixlarna i denna andra utföringsform skiftats mot hörnen av fyrkanten, vilket skapar ett ”skifiat kvadratiskt mönster”. Detta "skiftade kvadratiska mönster” resulterar l en något tätare packning av pixlarna jämfört med det "kvadratiska mönstret” i den tidigare diskuterade första utföringsformen, eftersom mellanrummen vid hörnen av fyrkantema har fyllts ut med de skiftade dubbelpixlarna.

Vidare ger det "skiftade kvadratiska mönstret” upphov till ett enhetligt mellanrum inuti varje fyrkant, vilket mellanrum är tillräckligt stort för att inrymma de mindre blå enkel- pixlarna. Enkla och företrädesvis blåa pixlar fyller ut dessa mellanrum mellan de företrä- desvis röda och gröna dubbelpixlarna. Således finns det endast en enda blå pixel anordnad i mitten av varje fyrkant. Detta ger en matris av pixlar vari två dubbelpixlar och en intillig- gande enkelpixel kan uppfattas som en utvidgad triplettpixel eller en utvidgad makropixel som innefattar två röda pixlar, två gröna pixlar och en blå pixel. Benämningen triplettpixel eller makropixel är motiverad, även om fler än tre pixlar är inblandade, eftersom det fortfarande endast är fråga om tre färger.

I denna andra utföringsform, liksom i den första utföringsformen, har alla röda och gröna pixlar ungefär samma första storlek och ungefär samma första ungefärligen halvcirkulära form, medan alla blåa pixlar har ungefär samma andra storlek och ungefär samma unge- färligen cirkulära form. Så som framgår i fig. 2B är de blåa pixlarna i denna utföringsform mindre än de röda och gröna pixlarna, vilket måste kompenseras i många applikationer.

Vidare är antalet blåa pixlar omkring hälften av antalet röda och gröna pixlar, vilket också 10 15 20 25 30 35 FÖE måste kompenseras. Ett sätt att kompensera för detta i en registrerande elektronisk bildutrustning är att öka känsligheten i de blåa pixlarna jämfört med känsligheten i de röda och gröna pixlarna, medan ett sätt att kompensera för detta i en reproducerande elektronisk bildutrustning är att öka intensiteten hos de blåa pixlarna jämfört med intensiteten hos de röda och gröna pixlarna. En kompensation kan också åstadkommas genom att justera den relativa storleken hos pixlarna.

Det "skiftade kvadratiska mönstret” som nu beskrivits visar ett pixelmönster vari avstån- det mellan dubbelpixlarna innefattande en röd och en grön pixel är nästan maximalt samtidigt som det nästan ger den tätaste möjliga packningen. Detta ger en något högre upplösning än varje pixelupplösning i det ordinära ”kvadratiska mönstret” enligt den första utföringsform som beskrivits ovan, särskilt för pixlar som representerar en grön färg, d.v.s. de svarta pixlarna i fig. 2B. I synnerhet ger detta en märkbart högre upplösning än något av de mönster som visas i fig. 1A-D. Vidare, på samma sätt som i det ovan beskrivna "kvadratiska mönstret” är respektive röda, gröna och blåa pixlarna i det "skiftade kvadratiska mönstret” anordnade i åtminstone en första, åtminstone en andra och åtminstone en tredje spatial frekvens. I allmänhet bör den gröna färgen tilldelas den högsta upplösningen, eftersom det mänskliga ögat har sin högsta upplösning och känslighet i det gröna området av det synliga spektrat.

På grund av den högre upplösningen skulle en uppkomst av interferensmönster i ett "sl innefattar komponenter av röda och gröna färger är betydligt kortare jämfört med en uppkomst av interferensmönster i de pixelmönster som visas i fig. 1A-1D. Om ett interfe- rensmönster ändå uppkommer i ett "skiftat kvadratiskt mönster” blir det inte så uttalat som i mönstren enligt fig. 1A-1D, eftersom den större oregelbundenheten och den sammanhängande ökningen av antalet spatialfrekvenser i pixelmönstret försvagar interferensmönstret. Sammanfattningsvis reducerar den högre upplösningen och det ökade antalet spatialfrekvenser risken för distorsionsfenomen.

På samma sätt som i det "kvadratiska mönstret” som beskrivits ovan kan emellertid de små enkla och företrädesvis blåa pixlarna i det "skiftade kvadratiska mönstret" på ett lättare sätt ge upphov till ett interferensmönster beträffande längre spatialvåglängder som innehåller komponenter av en blå färg, eftersom de blåa pixlarna är anordnade i ett mer regelbundet mönster och längre isär än de röda och gröna pixlarna. Detta kan emellertid accepteras i många tillämpningar, eftersom den spatiala upplösningen hos det mänskliga ögat är avsevärt lägre i det blå området av spektrat än i de röda och gröna områdena i spektrat. 0 0 0 000000 10 15 20 25 30 35 525 665 Härutöver kanske pixlarna som representerar en grön färg i det "skiftade kvadratiska mönstret” är något mer regelbundet anordnade än de motsvarande gröna pixlarna i det "kvadratiska mönstret” som diskuterats ovan. De gröna pixlarna i det "skiftade kvadratiska mönstret” kan därför lättare formera ett interferensmönster med ett bildmönster som innefattar en grön färg med en liknande spatial våglängd. Samtidigt reduceras risken för distorsion på grund av den högre upplösningen i det gröna pixelmönstret.

Dessutom ligger pixlarna som representerar en röd färg i det "skiftade kvadratiska mönstret” intill pixlar av samma slag vid hörnen av fyrkanterna. Punkter av ljus kan lätt överlappa på båda de intilliggande pixlarna så att positionen för det mottagna ljuset blir mindre välkänd. På samma sätt kan det mänskliga ögat i samband med en bildreproducerande bildutrustning uppfatta de intilliggande röda pixlarna som en enda röd pixel, vilket ökar grovkornigheten, d.v.s. reducerar upplösningen för de röda pixlarna.

Detta kan emellertid accepteras i många applikationer eftersom den spatiala upplösningen för det mänskliga ögat är lägre i det röda området av spektrat än i det gröna området av spektrat. Därutöver kan de röda pixlarna i ett ”skiftat kvadratiskt mönster” anordnas så att de har en högre upplösning än jämförbara röda pixlar i de mönster som visas i fig. 1A-1D.

En tredje utföringsform (skiftat kvadratiskt mönster) I enlighet med en tredje utföringsform av den föreliggande uppfinningen som visas i fig. 2E reduceras risken för distorsion på ett liknande sätt som i den tidigare diskuterade andra utföringsformen av den föreliggande uppfinningen som visas i fig. 28.

I den tredje utföringsformen, liksom i den andra utföringsformen, är plxelmatrisen som illustreras i flg. 2E sammansatt av dubbelpixlar och enkelpixlar som förekommer i ett förhållande om cirka 2 dubbelpixlar : 1 enkelpixel i en matris av pixlar. I denna utförings- form, liksom i den andra utföringsformen, är det föredraget att enkelpixlarna representerar en blå färg, medan de två respektive pixlarna i dubbelpixeln representerar en röd och en grön färg.

Pixlarna i den tredje utföringsformen är anordnade i ett "skiftat kvadratiskt mönster” där fyra dubbelpixlar upptar sidorna av en fyrkant på ett liknande sätt som i den tidigare diskuterade andra utföringsformen.

Således är en första dubbelpixel horisontellt anordnad vid botten av fyrkanten, medan tre ytterligare dubbelpixlar företrädesvis är anordnade vid de återstående sidorna av fyrkanten som kopior av den första dubbelpixeln roterade ungefär 90, 180 och 270 grader, även om andra rotationsvlnklar är möjliga. Med andra ord är en första och en andra dubbelpixel 000000 I 10 15 20 25 30 35 FO 5 665 If' Ü.. Û Ö Û' Ü .Ü .I Ö' .I \d o o o o o o o o o o o o o o o o o ~ ' o o o o o o o o o o o o o o I o o o 17 ooo ooo o o o o oooo o o o ooo o o o ooo Ü I Ö 'Ü Û U Û Ü Û . U . Ü Û Û I I .I I Û' II OO .I horisontellt anordnade vid botten respektive toppen av Fyrkanten, medan en tredje och en fjärde dubbelpixel är vertikalt anordnade vid den vänstra respektive den högra sidan av fyrkanten.

Företrädesvis har den övre och den nedre dubbelpixeln sina respektive gröna och röda pixlar anordnade i motsatta riktningar. Med andra ord, om den nedre dubbelpixeln har den gröna pixeln åt vänster och den röda åt höger, då har den över dubbelpixeln sin gröna pixel åt höger och sin röda pixel åt vänster. På samma sätt har den vänstra och den högra dubbelpixeln sina respektive gröna och röda pixlar anordnade i motsatta riktningar, d.v.s. om den vänstra dubbelpixeln har den gröna pixeln nedåt och den röda pixeln uppåt, då har den högra dubbelpixeln den gröna pixeln uppåt och den röda pixeln nedåt.

I den tredje utföringsformen har alla röda, gröna och blå pixlar ungefär samma kvadrat- liknande form. Alla röda och gröna pixlar har ungefär samma första storlek. Så som framgår i fig. 2E har emellertid alla blåa pixlar i denna utföringsform en andra större storlek. I själva verket är det föredraget att de blå pixlarna är ungefär dubbelt så stora som de röda och gröna pixlarna, vilket innebär att alla spektraltyper av pixlar kan ha samma totala ytstorlek, eñersom de blåa pixlarna är ungefär hälften så många som de röda och gröna pixlarna. Om detta inte är fallet kan en kompensation vara nödvändig i många applikationer. Möjliga kompensationsmetoder har exemplifierats i samband med den första och andra utföringsformen av den föreliggande uppfinningen. Övriga egenskaper hos den tredje utföringsformen liknar egenskaperna hos den andra utföringsformen och diskussionen ovan beträffande den andra utföringsformen är tillämplig mutatis mutandis för den tredje utföringsformen.

En fjärde utföringsform (Snedställt skiftat kvadratiskt mönster) I enlighet med en fjärde utföringsform av denna uppfinning som visas i fig. 2F reduceras risken för distorsion på ett liknande sätt som i den tidigare diskuterade tredje utförings- formen av den föreliggande uppfinningen så som visas i fig. 2B och i fig. 2E.

Pixlama i denna fjärde utföringsform är huvudsakligen desamma som i den tredje utföringsformen som visas i fig. 2E. Detta innebär att den fjärde utföringsformen bl.a. representerar ett ”skiftat kvadratiskt mönster” vari fyra dubbelpixlar upptar sidorna av en fyrkant på ett liknande sätt som i den tidigare diskuterade tredje utföringsformen.

Således är en första dubbelpixel horisontellt anordnad vid botten av fyrkanten. Tre ytterligare dubbelpixlar är företrädesvis är anordnade vid de återstående sidorna av I I u oooooo 10 15 20 25 30 35 f' I f E' :00. :In- g .u .no.: .ø0. .o0. -00. .oo' ~1 ~- J 6 Û J 18 °-._.-' a__e';;s-s__s°;;a fyrkanten som kopior av den första dubbelpixeln. Dessa tre dubbelpixlar är emellertid roterade ungefär 80, 180 och 260 grader, även om andra rotationsvinklar är möjliga.

Vidare har alla röda, gröna och blåa pixlar i den fjärde utföringsformen ungefär samma rombliknande form, även om andra ickerombiska former också är möjliga. Alla röda och gröna pixlar har ungefär samma första storlek. Det framgår emellertid av fig. 2F att alla blåa pixlar i denna utföringsform har en andra större storlek. I själva verket är det före- draget att de blåa pixlarna är ungefär dubbelt så store som de röda och gröna pixlarna, vilket innebär att alla spektraltyper av pixlar kan ha samma totala ytstorlek, eftersom de blåa pixlarna är ungefär hälften så många som de röda och gröna pixlarna. Om detta inte är fallet kan en kompensation vara nödvändig i många applikationer. Möjliga kompensa- tionsmetoder har exemplifierats i samband med den första och andra utföringsformen av den föreliggande uppfinningen.

Så som framgår av fig. 2F har pixelmönstret snedställts något i förhållande till pixel- mönstreti den tredje utföringsform som visas i fig. 2E. En sådan snedställning medför att antalet spatialvåglängder i närheten av den övre gränsen för upplösningen ökar, eftersom diagonalerna hos ”fyrkanterna" har olika längd. Med andra ord, lnförlivandet av många höga spatialfrekvenser i matrisen av pixelmönster har nu förts ännu längre i den fjärde utföringsformen. Följaktligen kommer distorsion att vara ännu mer osannolik för de flesta mönsterorienteringar i en bild. Övriga egenskaper hos den fjärde utföringsformen liknar egenskaperna hos den andra och den tredje utföringsformen och diskussionen ovan beträffande den andra och tredje utföringsformen är därför tillämplig mutatis mutandis för den fjärde utföringsformen.

En femte utföringsform (Snedstäl/t skiftat kvadratiskt mönster) I enlighet med en femte utföringsform av uppfinningen som visas i fig. 2D reduceras risken för distorsion på ett liknande sätt som i den tidigare diskuterade andra utföringsformen av den föreliggande uppfinningen som visas i fig. 2B.

I den femte utföringsformen, liksom i den andra utföringsformen, är pixelmatrisen som visas i fig. 2D sammansatt av dubbelpixlar och enkelpixlar, vilka förekommer i ett för- hållande om cirka 2 dubbelpixlar : 1 enkelpixel i en matris av pixlar. I denna utföringsform liksom i den andra utföringsformen är det föredraget att enkelpixlarna representerar en blå färg, medan de två pixlarna i dubbelpixeln representerar en röd färg och en grön färg. 000000 O 000000 10 15 20 25 30 35 rv- n '_ K »f III CIO C I II O IC OO IC OI i'.i_. UÜÅ.) 222 222222. 22222222 “ 19 ra '-.-' =..= '=..= ::='=..= ::= Pixlarna i den femte utföringsformen är anordnade i ett "skiftat kvadratiskt mönster", vari fyra dubbelpixlar upptar sidorna av en kvadrat på ett liknande sätt som i den tidigare diskuterade andra utföringsformen. Således är en första dubbelpixel horisontellt anordnad vid botten av fyrkanten. Tre ytterligare dubbelpixlar är företrädesvis är anordnade vid de återstående sidorna av fyrkanten som kopior av den första dubbelpixeln. Dessa tre dubbelpixlar är emellertid roterade ungefär 80, 180 och 260 grader, även om andra rotationsvinklar är möjliga.

Så som framgår av fig. 2D har pixelmönstret följaktligen snedställts något jämfört med pixelmönstret i den andra utföringsformen som visas i fig. 2B. En sådan snedställning medför att antalet spatialvåglängder i närheten av den övre gränsen för upplösningen ökar, eftersom diagonalerna hos ”fyrkanterna” har olika längd. Med andra ord, inför- livandet av många höga spatialfrekvenser i matrisen av pixelmönster har förts ännu längre i den femte utföringsformen. Följaktligen kommer distorsion att vara ännu mer osannolik för de flesta mönsterorienteringar i en bild. Övriga egenskaper hos den femte utföringsformen liknar egenskaperna hos den andra utföringsformen och diskussionen ovan beträffande den andra utföringsformen är därför tillämplig mutatis mutandis för den femte utföringsformen.

En sjätte utföringsform (Snedställt kvadratiskt mönster) I enlighet med en sjätte utföringsform av uppfinningen som visas i fig. 2C reduceras risken för distorsion på ett liknande sätt som i den tidigare diskuterade första utföringsformen av den föreliggande uppfinningen som visas i fig. ZA.

I den sjätte utföringsformen, liksom i den första utföringsformen, är pixelmatrisen som visas i fig. 2C sammansatt av dubbelpixlar och enkelpixlar, vilka förekommer i ett för- hållande om cirka 1 dubbelpixel : 1 enkelpixel i en matris av pixlar. I denna utföringsform liksom i den första utföringsformen är det föredraget att enkelpixlarna representerar en blå färg, medan de två pixlarna i dubbelpixeln representerar en röd färg och en grön färg.

Pixlarna i den sjätte utföringsformen, liksom i den första utföringsformen, är anordnade i ett "kvadratiskt mönster", vari fyra dubbelpixlar upptar sidorna av en kvadrat. En första dubbelpixel är horisontellt anordnad vid botten av fyrkanten. Tre ytterligare dubbelpixlar är företrädesvis är anordnade vid de återstående sidorna av fyrkanten som kopior av den första dubbelpixeln. Dessa tre dubbelpixlar är emellertid roterade ungefär 80, 180 och 260 grader, även om andra rotationsvinklar är möjliga. 10 15 20 25 30 35 r r, f F :'.o :.-c'c a' s.'o: n.'o 0.” ø.'o n.'o \' *- 'J “I ' J gul. geo; 1.3. E..š :vån o; E.n0g så .ä .ons Så som framgår av fig. 2C har pixelmönstret följaktligen snedställts något jämfört med pixelmönstret i den första utföringsformen som visas i fig. 2A. En sådan snedställning medför att antalet spatialvåglängder i närheten av den övre gränsen för upplösningen ökar, eftersom diagonalerna hos "fyrkanterna" har olika längd. Med andra ord, inför- llvandet av många höga spatialfrekvenser i matrisen av pixelmönster har förts ännu längre i den sjätte utföringsformen. Följaktligen kommer distorsion att vara ännu mer osannolik för de flesta mönsteroríenteringari en bild. Övriga egenskaper hos den sjätte utföringsformen liknar egenskaperna hos den första utföringsformen och diskussionen ovan beträffande den första utföringsformen är därför tillämplig mutatis mutandis för den sjätte utföringsformen.

En sjätte utföríngsform (tre olika matriser) Färgbilder kan registreras och/eller reproduceras genom användning av en matris av pixlar som fördelats på tre separata matriser. I exempelvis digitala kameror och andra elektroniska bildregistreringsanordningar kan olika intervall av ljusets spektrum optiskt separeras och detekteras av ett flertal matriser med pixlar, typiskt en matris med pixlar för en röd färg, en matris av pixlar för en grön färg och en för en blå färg. På samma sätt kan en bild i exempelvis videoprojektorer och andra bildreproducerande anordningar genereras genom att optiskt kombinera separata färgkanaler som var och en använder en matris av pixlar, typiskt en kanal för en röd färg, en för en grön färg och en för en blå färg.

Multikanalanordningar som kort beskrivits ovan är också känsliga för distorsionsfenomen, om pixlarna i de tre matriserna är regelbundet anordnade. Ett exempel på tre regelbundet anordnade matriser av pixlar visas i fig. 5A-SC. Figur 5A illustrerar en första matris av pixlar som representerar en röd färg, fig. SB illustrerar en andra matris av pixlar som representerar en grön färg och fig. 5C illustrerar en tredje matris av pixlar som repre- senterar en blå färg. Så som framgår av fig. 5A-SC har alla tre matriserna sina pixlar anordnade enligt ett nästan identiskt rektangulärt mönster, vilket betyder att ett rektangulärt eller ett linjärt bildmönster som har ungefär samma spatialfrekvens som pixelmönstret eller heltalsmultiplar därav kan interferera med alla pixelmönstren samtidigt och producera ett interferensmönster, d.v.s. ett distorsionsfenomen.

Effekten av ett distorsionsfenomen kan emellertid reduceras genom att orientera raderna i de tre matriserna i olika vinklar, så som exemplifieras i fig. 6A-6C. Här illustrerar fig. 6A en första matris av pixlar som anordnats i en första vinkel och som företrädesvis repre- senterar en röd färg, medan fig. 68 illustrerar en andra matris av pixlar som anordnats i en andra vinkel och som företrädesvis representerar en grön färg, medan fig. 6C illustrerar 10 15 20 25 30 35 _ 000 000 0 0 00 0 00 00 00 00 'i v' Û I Û O I I I I O O O I I I U O I x, _A _., .J 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 21 000 00! 0 0 0 0 0000 0 0 0 000 0 0 0 000 0 0 0 00 0 0 0 0 0 g 0 0 g 0 0 0 0 00 0 00 00 00 00 en tredje matris av pixlar som anordnats i en tredje vinkel och som företrädesvis representerar en blå färg. Andra färger är emellertid tänkbara. Om nu ett bildmönster interfererar med pixelmönstret i en av matriserna i en sådan vinke/skiftad anordning kommer den sannolikt inte att interferera med pixelmönstret i de andra matriserna.

Uppenbarligen reducerar detta effekten av ett eventuellt distorsionsfenomen, åtminstone när bildmönstret är sammansatt av fler än en färg.

Ett annat sätt är att anordna píxlarna i olika mönster (t.ex. hexagonala, pentagonala, fyrkantiga pixlar etc), vilket innebär att píxlarna i de tre matriserna kan anordnas enligt olika spatialfrekvenser. Detta exemplifieras i fig. 7A-7C, där fig. 7A illustrerar en första matris av pixlar som anordnats enligt ett första mönster och som företrädesvis representerar en röd färg, medan fig. 7B illustrerar en andra matris av pixlar som anordnats enligt ett andra mönster och som företrädesvis representerar en grön färg, medan fig. 7C illustrerar en tredje matris av pixlar som anordnats enligt ett tredje mönster och som företrädesvis representerar en blå färg. Andra färger är emellertid tänkbara.

Om nu ett bildmönster på liknade sätt som i fig. 6A-6C interfererar med pixelmönstret i en av matriserna i en sådan mönsterskiftad anordning kommer den sannolikt inte att interferera med pixelmönstret i de andra matriserna. Uppenbarligen reducerar detta effekten av ett eventuellt distorsionsfenomen, åtminstone när bildmönstret är sammansatt av fler än en färg.

Mönsterskiftning kan exempelvis åstadkommas genom användning av olika mönster i de tre matriserna, t.ex. ett fyrkantsmönster i den första matrisen, ett hexagonalt mönster i den andra matrisen, där den tredje matrisen kan ha något av de mönster som tilldelats píxlarna som har en röd, grön eller blå färg i de sex tidigare beskrivna utföringsformerna (jfr fig. 2A-2F). I synnerhet kan en mönsterskiftning exempelvis åstadkommas genom en användning av pixlar med olika storleki pixelmatrisema, t.ex. en storlek i en första matris en andra storlek i en andra matris och en tredje storlek i en tredje matris. Detta innebär att píxlarna l de tre matriserna kan anordnas enligt olika spatialfrekvenser, vilket minimerar risken för distorslonsfenomen. Samma effekt - d.v.s. anordning av píxlarna i de tre matriserna enligt olika spatialfrekvenser - kan uppnås genom att använda pixlar med olika form, där nämnda form exempelvis kan motsvara en cirkel, en cirkelsektor, ett cirkelsegment, en halvcirkel, en ellips, ett segment av en parabol, en triangel, en kvadrat, en romb, en trapetsoid, en pentagon, en hexagon, en oktagon etc (jfr exempelvis fig. 7A och 7C). Vidare, en matris av pixlar kan ha pixlar av både en annan form och en annan storlek jämfört med pixlarna i en annan matris. 0 I 000000 10 15 I' f” I' f V' rv. gbfi. I' .I .on.: .I0. '|l. .QI. .JJO , __ \ _ _ z Ü I O i . I . 0 I 0 .

N ._ I J V z.. 2..: zñ... E00; :.š . Eno: .l:: . :øøz .uti Vinkelskiftning och mönsterskiftning, så som diskuterats ovan, kan kombineras på det sätt som är lämpligt för den specifika elektroniska bildapplikationen. Exempelvis kan pixlarna l en första matris anordnas i både en annan vinkel och i ett annat mönster jämfört med pixlarna i någon annan matris.

Den föreliggande uppfinningen har nu beskrivits i ljuset av exemplifierande utförings- former. Uppfinningen ska emellertid inte betraktas som begränsad till dessa utförings- former. Tvärt om, uppfinningen inbegriper alla tänkbara varianter som täcks av den omfattning som definieras av de bifogade kraven.

Claims (21)

10 15 20 25 30 35 23 t, (__ .m1 J* _ Krav

1. En matris av pixlar, vari åtminstone en första mängd av pixlar representerar en första färg, en andra mängd av pixlar representerar en andra färg och en tredje mängd av pixlar representerar en tredje färg, kännetecknad av att: - pixlarna i åtminstone en av sagda första mängd av pixlar som representerar en första färg eller sagda andra mängd av pixlar som representeiar en andra färg är anordnade I åtminstone en första spatlalfrekvens; - pixlarna i sagda tredje mängd av pixlar som representerar en tredje färg är anordnade i i åtminstone en andra spatlalfrekvens; - ingen av sagda första och sagda andra frekvenser är heltalsmultlplar av varandra.

2. En matris av pixlar enligt krav 1, kännetecknad av att: pixlarna i en av sagda första mängd av pixlar eller sagda andra mängd av pixlar är anordnade i åtminstone en tredje spatlalfrekvens, där ingen av sagda första, andra eller tredje frekvenser är heltalsmultlplar av varandra.

3. En matris av pixlar enligt krav 1 eller 2, där sagda pixlar är anordnade i åtminstone en matris av pixlar, vari åtminstone en delmängd av sagda första mängd av pixlar har en första storlek, och åtminstone en delmängd av sagda andra mängd av pixlar eller en delmängd av sagda tredje mängd av pixlar har en andra storlek, kännetecknad av att: - åtminstone några pixlar utgör dubbelpixlar som innefattar åtminstone två pixlar, där varje pixel valts från en, men inte samma, av sagda första, andra eller tredje mängd av pixlar; - åtminstone en första delmängd av dubbelpixlar är anordnade i en vinkel i förhållande till åtminstone en andra delmängd av dubbelpixlar.

4. En matris av pixlar enligt krav 3, kännetecknad av att: åtminstone en delmängd av sagda andra mängd av pixlar eller åtminstone en delmängd av sagda tredje mängd av pixlar har en tredje storlek.

5. En matris av pixlar enligt krav 3, kännetecknad av att: pixlari sagda första, andra eller tredje mängd av pixlar förekommer i ett huvudsakligen lika antal. 10 15 20 25 30 35 -läí 7"! i J <'_=": (.\ i \ i

6. En matris av pixlar enligt krav 3, kännetecknad av att: pixlar i två av sagda första, andra eller tredje mängd av pixlar förkommer i ett huvudsakligen lika antal, medan pixlari den återstående av sagda första, andra eller tredje. mängd av pixlar förekommer l ett större eller mindre antal.

7. En matris av pixlar enligt krav 3, kännetecknad av att: pixlari sagda första, andra och tredje mängder förekommeri ett respektive första, andra och tredje antal, där varje enskilt antal skiljer sig från de två övriga.

8. En matris av pixlar enligt krav 3, kännetecknad av att: matrisen är snedställd.

9. En matris av pixlar enligt krav 3, kännetecknad av att: aktivering av den första pixeln i en dubbelpixel medför en viss aktivering av den andra pixeln i dubbelpixeln.

10. En matris av pixlar enligt något av de föregående kraven, kännetecknad av att: åtminstone en delmängd av en av sagda första, andra eller tredje mängd av pixlar har en första form och att åtminstone en delmängd av en annan av sagda första, andra eller tredje mängd av pixlar har en andra form.

11. En matris av pixlar enligt krav 10, kännetecknad av att: åtminstone en delmängd av någon av sagda första, andra eller tredje mängd av pixlar har en tredje form.

12. En matris av pixlar enligt krav 10 eller 11, kännetecknad av att: åtminstone en av sagda första, andra eller tredje form liknar åtminstone en av; en cirkel, en cirkelsektor, ett clrkelsegment, en halvcirkel, en ellips, ett segment av en parabol, en triangel, en kvadrat, en romb, en trapetsoid, en pentagon, en hexagon, en oktagon. 10 15 20 25 30 35 Vfïf' f/SÃ' tft) r. .ß

13. En matris av pixlar enligt krav 1 eller 2,vari sagda pixlar är anordnade i tre separata matriser, där pixlarna som representerar en första färg är anordnade i en första matris, pixlarna som representerar en andra färg är anordnade i en andra matris, pixlarna som representerar en tredje färg är anordnade i en tredje matris, kännetecknad av att: sagda första matris är sklftad i förhållande till sagda andra matris och sagda tredje matris.

14. En matris av pixlar enligt krav 13, kännetecknad av att: sagda andra matris och sagda tredje matris är skiftade i förhållande till varandra.

15. En matris av pixlar enligt krav 13 eller 14, kännetecknad av att: sagda skiftning åstadkoms genom att sagda första matris är anordnad enligt en första vinkel, och att en av sagda andra matris eller sagda tredje matris är anordnad enligt en andra vinkel.

16. En matris av pixlar enligt krav 15, kännetecknad av att: en av sagda andra matris eller sagda tredje matris är anordnad enlig en tredje vinkel.

17. En matris av pixlar enligt krav 13 eller 14, kännetecknad av att: sagda skiftning åstadkoms genom att sagda första matris har pixlar anordnade enligt ett första mönster, och att sagda andra matris eller sagda tredje matris har pixlar anordnade enligt ett andra mönster.

18. En matris av pixlar enligt krav 17, kännetecknad av att: en av sagda andra matris eller sagda tredje matris har pixlar anordnade enligt ett tredje mönster.

19. En matris av pixlar enligt krav 1, 2 eller 13, kännetecknad av att: sagda första färg är en röd färg, sagda andra färg är en grön färg och sagda tredje färg är en blå färg. rj n .f f if) 26 "' i” ' “i "' "'

20. En elektronisk bildanordning som innehåller en matris av pixlar enligt något av föregående krav.

21. En elektronisk bildanordning enligt krav 20, kännetecknad av att: anordningen är en elektronisk kamera, en bildscanner, en datamonitor, en televisionsmonitor, en videoprojektor, en dataprojektor, eller en fotokopieringsmaskin.