[發明專利]彩色圖像拾取元件

有效

• 申請號: 201280009849.4
• 申請日: 2012-02-17
• 公開（公告）號: CN103380623A
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發明（設計）人: 河合智行;林健吉;田中誠二
• 申請（專利權）人: 富士膠片株式會社
• 主分類號: H04N9/07
• 分類號: H04N9/07
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 謝晨;劉光明

技術領域

本發明涉及彩色成像裝置，并且具體上涉及可以減少彩色云紋的出現并且實現高分辨率的彩色成像裝置。

背景技術

在單板型彩色成像裝置中，因為在每一個像素上設置一種顏色的濾色器，所以每一個像素僅具有一種顏色的顏色信息。因此，因為單板型彩色成像裝置的輸出圖像是RAW圖像（馬賽克圖像），所以通過用于內插周圍像素的缺失的顏色的像素的處理（同步處理）來獲得多通道圖像。在該情況下，存在高頻圖像信號的再現特性的問題。與用于黑和白的成像裝置作比較，在彩色成像裝置中，在所捕獲的圖像中容易產生鋸齒。因此，存在一個問題，其中，重要的是，在抑制彩色云紋（假色）的出現的同時通過擴展再現頻帶來實現高分辨率。

在單板型彩色成像裝置中廣泛使用的、作為濾色器的顏色陣列的基色系統貝爾陣列中，以方格圖案布置綠色（G）像素，并且，沿著線依序地布置紅色（R）像素和藍色（B）像素。因此，存在當對于G信號在對角方向上產生高頻信號時的再現精度和當對于R和B信號在水平和垂直方向上產生高頻信號時的再現精度的問題。

在其中如圖22中的（A）中所示的黑和白垂直條紋圖案（高頻圖像）進入具有在圖22中的（B）中所示的貝爾陣列的濾色器的彩色成像裝置的情況下，當向貝爾顏色陣列分配進入的圖案并且對于每種顏色比較進入的圖案時，如圖22中的（C）至（E）中所示，產生在亮的平坦馬賽克中的R的彩色圖像、在暗的平坦馬賽克中的B的彩色圖像和在亮/暗馬賽克中的G的彩色圖像。其中最初在R、G和B之間沒有濃度差（電平差）的黑和白圖像變為處于根據顏色陣列和輸入頻率而著色的狀態中。

類似地，在其中如圖23中的（A）中所示的對角黑和白高頻圖像進入包括在圖23中的（B）中所示的貝爾陣列的濾色器的成像裝置的情況下，當向貝爾顏色陣列分配進入的圖案并且對于每種顏色比較進入的圖案時，如圖23中的（C）至（E）中所示，產生在亮的平坦部分中的R和B的彩色圖像和在暗的平坦部分中的G的彩色圖像。當假定黑值是0并且白值是255時，對角黑和白高頻圖像變為綠色，因為僅G變為255。如上所述，在貝爾陣列中，不能適當地再現對角高頻圖像。

通常，在使用單板型彩色成像裝置的成像設備中，由諸如晶體的雙折射材料構成的光學低通濾波器被設置于彩色成像裝置之前，并且避免高頻以便被光學縮小。然而，在該方法中，可以減少通過高頻信號的折疊的著色，但是存在因為副作用導致降低分辨率的問題。

為了解決這樣的問題，已經提出了一種彩色成像裝置，其中，該彩色成像裝置的濾色器陣列是三色隨機陣列，其滿足一陣列限制條件，在該陣列限制條件中，給定的所關注像素鄰近于包括在該所關注的像素的四邊上的、所關注的像素的顏色的三種顏色的任何一種（PTL1）。

另外，已經提出了一種濾色器陣列的圖像傳感器，其包括具有不同的光譜靈敏度的多個濾色器，并且其中，該濾色器中的第一濾色器和第二濾色器以第一特定周期交替地布置在該圖像傳感器的像素網格的一個對角方向上，并且以第二特定周期交替地布置在另一個對角方向上（PTL2）。

另外，已經提出了一種顏色陣列，其中，在R、G和B三種基色的彩色固態成像裝置中，R、G和B的出現概率被均等化，并且，通過布置其中水平地布置R、G和B的3個像素的集合使得該集合以曲折方式移位，在成像表面上的給定直線（水平、垂直或對角直線）通過所有的顏色（PTL3）。

另外，已經提出了一種彩色成像裝置，其中，在每三個像素的水平方向和垂直方向上布置R、G和B三種基色中的R和B，并且在R和B之間布置G（PTL4）。

另外，PTL5提出了一種顏色陣列，其中：在R、G和B三種基色的彩色固態成像裝置中，通過穿過中心的X軸和Y軸將濾色器陣列劃分為四個區域；在每一個區域中在貝爾陣列中布置R、G和B；并且，每一個區域的R、G和B具有X軸鏡像對稱圖案和Y軸鏡像對稱圖案。在該PTL5中描述的濾色器陣列中，在濾色器陣列的水平方向（X軸）和垂直方向（Y軸）上和對角方向的每條線上布置該一個或多個G。

{引用列表}

{專利文獻}

{PTL1}日本專利申請特開No.2000-308080

{PTL2}日本專利申請特開No.2005-136766

{PTL3}日本專利申請特開No.11-285012

{PTL4}日本專利申請特開No.8-23543

{PTL5}日本專利申請特開No.2009-27684

發明內容

{技術問題}