[发明专利]彩色图像拾取元件

说明书

技术领域

本发明涉及彩色成像装置，并且具体上涉及可以减少彩色云纹的出现并且实现高分辨率的彩色成像装置。

背景技术

在单板型彩色成像装置中，因为在每一个像素上设置一种颜色的滤色器，所以每一个像素仅具有一种颜色的颜色信息。因此，因为单板型彩色成像装置的输出图像是RAW图像（马赛克图像），所以通过用于内插周围像素的缺失的颜色的像素的处理（同步处理）来获得多通道图像。在该情况下，存在高频图像信号的再现特性的问题。与用于黑和白的成像装置作比较，在彩色成像装置中，在所捕获的图像中容易产生锯齿。因此，存在一个问题，其中，重要的是，在抑制彩色云纹（假色）的出现的同时通过扩展再现频带来实现高分辨率。

在单板型彩色成像装置中广泛使用的、作为滤色器的颜色阵列的基色系统贝尔阵列中，以方格图案布置绿色（G）像素，并且，沿着线依序地布置红色（R）像素和蓝色（B）像素。因此，存在当对于G信号在对角方向上产生高频信号时的再现精度和当对于R和B信号在水平和垂直方向上产生高频信号时的再现精度的问题。

在其中如图22中的（A）中所示的黑和白垂直条纹图案（高频图像）进入具有在图22中的（B）中所示的贝尔阵列的滤色器的彩色成像装置的情况下，当向贝尔颜色阵列分配进入的图案并且对于每种颜色比较进入的图案时，如图22中的（C）至（E）中所示，产生在亮的平坦马赛克中的R的彩色图像、在暗的平坦马赛克中的B的彩色图像和在亮/暗马赛克中的G的彩色图像。其中最初在R、G和B之间没有浓度差（电平差）的黑和白图像变为处于根据颜色阵列和输入频率而着色的状态中。

类似地，在其中如图23中的（A）中所示的对角黑和白高频图像进入包括在图23中的（B）中所示的贝尔阵列的滤色器的成像装置的情况下，当向贝尔颜色阵列分配进入的图案并且对于每种颜色比较进入的图案时，如图23中的（C）至（E）中所示，产生在亮的平坦部分中的R和B的彩色图像和在暗的平坦部分中的G的彩色图像。当假定黑值是0并且白值是255时，对角黑和白高频图像变为绿色，因为仅G变为255。如上所述，在贝尔阵列中，不能适当地再现对角高频图像。

通常，在使用单板型彩色成像装置的成像设备中，由诸如晶体的双折射材料构成的光学低通滤波器被设置于彩色成像装置之前，并且避免高频以便被光学缩小。然而，在该方法中，可以减少通过高频信号的折叠的着色，但是存在因为副作用导致降低分辨率的问题。

为了解决这样的问题，已经提出了一种彩色成像装置，其中，该彩色成像装置的滤色器阵列是三色随机阵列，其满足一阵列限制条件，在该阵列限制条件中，给定的所关注像素邻近于包括在该所关注的像素的四边上的、所关注的像素的颜色的三种颜色的任何一种（PTL1）。

另外，已经提出了一种滤色器阵列的图像传感器，其包括具有不同的光谱灵敏度的多个滤色器，并且其中，该滤色器中的第一滤色器和第二滤色器以第一特定周期交替地布置在该图像传感器的像素网格的一个对角方向上，并且以第二特定周期交替地布置在另一个对角方向上（PTL2）。

另外，已经提出了一种颜色阵列，其中，在R、G和B三种基色的彩色固态成像装置中，R、G和B的出现概率被均等化，并且，通过布置其中水平地布置R、G和B的3个像素的集合使得该集合以曲折方式移位，在成像表面上的给定直线（水平、垂直或对角直线）通过所有的颜色（PTL3）。

另外，已经提出了一种彩色成像装置，其中，在每三个像素的水平方向和垂直方向上布置R、G和B三种基色中的R和B，并且在R和B之间布置G（PTL4）。

另外，PTL5提出了一种颜色阵列，其中：在R、G和B三种基色的彩色固态成像装置中，通过穿过中心的X轴和Y轴将滤色器阵列划分为四个区域；在每一个区域中在贝尔阵列中布置R、G和B；并且，每一个区域的R、G和B具有X轴镜像对称图案和Y轴镜像对称图案。在该PTL5中描述的滤色器阵列中，在滤色器阵列的水平方向（X轴）和垂直方向（Y轴）上和对角方向的每条线上布置该一个或多个G。

{引用列表}

{专利文献}

{PTL1}日本专利申请特开No.2000-308080

{PTL2}日本专利申请特开No.2005-136766

{PTL3}日本专利申请特开No.11-285012

{PTL4}日本专利申请特开No.8-23543

{PTL5}日本专利申请特开No.2009-27684

发明内容

{技术问题}