彩色攝像元件和攝像裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供能夠降低偽色的發(fā)生和實現(xiàn)高分辨率化并且與以往的隨機排列相比能夠簡化后段的處理的彩色攝像元件和具備這種彩色攝像元件的攝像裝置。在本發(fā)明的一個方式所涉及的彩色攝像元件中，基本排列圖案(P1)沿第一方向(H)和第二方向(V)重復配置，基本排列圖案(P1)具有四個以上由第一濾光片(23G)組成的與3×2像素對應的矩形圖案(Q)，在濾色器排列(22)內(nèi)，配置包圍矩形圖案(Q)的四方的格子行(HG、VG)，在濾色器排列(22)內(nèi)第一濾光片(23G)配置在第一方向(H)、第二方向(V)、第三方向(NE)和第四方向(NW)的各行內(nèi)，在基本排列圖案(P1)內(nèi)各色的第二濾光片(23R、23B)在第一方向(H)和第二方向(V)的各行內(nèi)配置一個以上。
【專利說明】彩色攝像元件和攝像裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及彩色攝像元件和攝像裝置，特別是涉及能夠降低彩色莫爾條紋的發(fā)生和實現(xiàn)高分辨率化的彩色攝像元件以及使用了那樣的彩色攝像元件的攝像裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]在單板式彩色攝像元件中，在各像素上分別設(shè)置單色的濾色器，因此各像素僅具有單色的顏色信息。因此，單板彩色攝像元件的輸出圖像成為RAW圖像(馬賽克圖像)，因此通過根據(jù)周圍的像素對欠缺的顏色的像素進行插值的處理(去馬賽克算法處理)而得到多通道圖像。在該情況下成為問題的是高頻的圖像信號的再現(xiàn)特性，彩色攝像元件與白黑用的攝像元件相比，在所攝像的圖像中容易發(fā)生混淆，因此降低彩色莫爾條紋(偽色)的產(chǎn)生并擴展再現(xiàn)頻帶而進行高分辨率化是重要的課題。
[0003]在單板式彩色攝像元件中最為廣泛使用的濾色器的顏色排列即原色系拜耳排列將綠色(G)像素以交錯相間棋盤格紋狀配置，并線性地依次配置紅色(R)、藍色(B)，因此在G信號生成傾斜方向的高頻信號時，R、B信號生成水平、垂直方向的高頻信號時的再現(xiàn)精度成為問題。
[0004]在圖14(A)所不的白黑的縱條紋圖案(聞頻圖像)入射到圖14⑶所不的具有拜耳排列的濾色器的彩色攝像元件的情況下，如果將其分成拜耳顏色排列而對每色進行比較，則如圖14(C)至(E)所示成為R為淺且平坦、B為濃且平坦、G為濃淡的馬賽克狀的彩色圖像，與本來是白黑圖像相對，盡管是RGB間未出現(xiàn)濃度差(電平差)的圖像，但根據(jù)顏色排列和輸入頻率會成為著了色的狀態(tài)。
[0005]同樣，在圖15(A)所示的傾斜的白黑的高頻圖像入射到圖15(B)所示的具有拜耳排列的濾色器的攝像元件的情況下，如果將其分成拜耳顏色排列而對每色進行比較，則如圖15 (C)至(E)所示成為R和B為淺且平坦、G為濃且平坦的彩色圖像，假設(shè)黑的值為0，白的值為255，則傾斜的白黑的高頻圖像中，僅G為255，因此會成為綠色。如此，在拜耳排列中，無法準確地對傾斜的高頻圖像進行再現(xiàn)。
[0006]通常，在使用單板式彩色攝像元件的攝像裝置中，將由水晶等雙折射物質(zhì)構(gòu)成的光學低通濾光片配置于彩色攝像元件的前表面，通過對高頻光學性地進行降低而回避?？墒?，在該方法中，存在如下問題:雖然能夠降低因高頻信號的重疊而引起的著色，但是分辨率會因該弊端而降低。
[0007]為了解決這種問題，提出了將彩色攝像元件的濾色器排列設(shè)為三色隨機排列的彩色攝像元件，該三色隨機排列滿足下述排列限制條件:任意的關(guān)注像素與包含關(guān)注像素的顏色的三種顏色在關(guān)注像素的四邊中的任一邊相鄰(專利文獻I)。
[0008]另外，提出了如下的濾色器排列的圖像傳感器(彩色攝像元件):具有分光靈敏度不同的多個濾光片，其中第一濾光片和第二濾光片在圖像傳感器的像素格子的一對角方向上以第一周期交替地配置并且在另一對角方向上以第二周期交替地配置(專利文獻2)。
[0009]此外，提出了如下的顏色排列:在RGB的三原色的彩色固體攝像元件(彩色攝像元件)中，將水平地配置有R、G、B的三個像素的組在垂直方向上鋸齒形地錯開而配置，從而使RGB各自的出現(xiàn)頻率均等，且使攝像面上的任意的直線(水平、垂直、傾斜的直線)通過全部顏色(專利文獻3)。
[0010]此外，另外，提出了如下的彩色攝像元件:將RGB的三原色中的R、B在水平方向和垂直方向上分別隔著三個像素而配置，在這些R、B之間配置G (專利文獻4)。
[0011]專利文獻
[0012]專利文獻1:日本特開2000 - 308080號公報
[0013]專利文獻2:日本特開2005 - 136766號公報
[0014]專利文獻3:日本特開平11 - 285012號公報
[0015]專利文獻4:日本特開平8 - 23543號公報


【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]發(fā)明要解決的課題
[0017]專利文獻I記載的彩色攝像元件存在如下問題:由于濾色器排列變得隨機，因此在進行后段的去馬賽克算法處理時，需要對應每個隨機圖案成為最佳，去馬賽克算法處理變得復雜。在此，所謂去馬賽克算法處理是根據(jù)與單板式彩色攝像元件的濾色器排列相伴的RGB的馬賽克圖像對應每個像素算出(以去馬賽克算法的方式轉(zhuǎn)換)RGB的全部的顏色信息的處理，也稱作去馬賽克化處理、或去馬賽克算法處理(在本說明書內(nèi)相同)。
[0018]另外，專利文獻2記載的彩色攝像元件中，將G像素(亮度像素)配置成交錯相間的棋盤格紋狀，因此存在極限分辨率區(qū)域(特別是傾斜方向)中的像素再現(xiàn)精度不良的問題。
[0019]專利文獻3記載的彩色攝像元件中，由于RGB的像素數(shù)的比率相等，因此存在高頻再現(xiàn)性與拜耳排列相比降低的問題。另外，在拜耳排列的情況下，最有助于得到亮度信號的G的像素數(shù)的比率成為R、B各自的像素數(shù)的2倍。
[0020]另一方面，專利文獻4所記載的彩色攝像元件中，G的像素數(shù)相對于R、B各自的像素數(shù)的比率為6倍，比拜耳排列高，在水平或垂直方向上僅存在G像素的濾光片行，因此在水平或垂直方向上，對于高頻部的偽色并非有效。
[0021]本發(fā)明鑒于這種情形而提出，目的在于提供一種能夠降低偽色的發(fā)生和實現(xiàn)高分辨率化并且與以往的隨機排列相比能夠簡化后段的處理的彩色攝像元件。另外本發(fā)明的目的在于提供一種使用了這種彩色攝像元件的攝像裝置。
[0022]用于解決課題的手段
[0023]用于達成本發(fā)明的目的的彩色攝像元件是在由排列于第一方向和與第一方向垂直的第二方向上的光電轉(zhuǎn)換元件構(gòu)成的多個像素上配置濾色器而成的單板式彩色攝像元件，濾色器的排列包含將濾色器沿第一方向和第二方向以與MXN(M為8以上,N為6以上)像素對應的排列圖案排列而成的基本排列圖案，且基本排列圖案沿第一方向和第二方向重復配置，基本排列圖案包含與一種顏色以上的第一色對應的第一濾光片和與用于得到亮度信號的貢獻率比第一色低的兩種顏色以上的第二色對應的第二濾光片，基本排列圖案具有四個以上由第一濾光片組成的與3X2像素對應的矩形圖案，在濾色器的排列內(nèi)，包圍矩形圖案的四方，配置排列有第一濾光片和第二濾光片的第一方向的格子濾光片行和第二方向的格子濾光片行，在濾色器的排列內(nèi)，第一濾光片配置在濾色器的排列的第一方向和第二方向以及相對于第一方向和第二方向而傾斜的第三方向和第四方向的各濾光片行內(nèi)，在基本排列圖案內(nèi)，與第二色的各色對應的第二濾光片在第一方向和第二方向的各濾光片行內(nèi)配置一個以上。
[0024]另外，用于達成本發(fā)明的目的的彩色攝像元件是在由排列于第一方向和與第一方向垂直的第二方向上的光電轉(zhuǎn)換元件構(gòu)成的多個像素上配置濾色器而成的單板式彩色攝像元件，濾色器的排列包含將濾色器沿第一方向和第二方向以與MXN(M為8以上，N為6以上)像素對應的排列圖案排列而成的基本排列圖案，且基本排列圖案沿第一方向和第二方向重復配置，基本排列圖案包含透過率的峰值處于480nm以上且570nm以下的范圍內(nèi)的與一種顏色以上的第一色對應的第一濾光片和透過率的峰值處于480nm以上且570nm以下的范圍之外的與兩種顏色以上的第二色對應的第二濾光片，基本排列圖案具有四個以上由第一濾光片組成的與3X2像素對應的矩形圖案，在濾色器的排列內(nèi)，包圍矩形圖案的四方，配置排列有第一濾光片和第二濾光片的第一方向的格子濾光片行和第二方向的格子濾光片行，在濾色器的排列內(nèi)，與第一色中的任一顏色對應的第一濾光片配置在濾色器的排列的第一方向和第二方向以及相對于第一方向和第二方向而傾斜的第三方向和第四方向的各濾光片行內(nèi)，在基本排列圖案內(nèi)，與第二色的各色對應的第二濾光片在基本排列圖案內(nèi)的第一方向和第二方向的各濾光片行內(nèi)配置一個以上。
[0025]另外，用于達成本發(fā)明的目的的彩色攝像元件是在由排列于第一方向和與第一方向垂直的第二方向上的光電轉(zhuǎn)換元件構(gòu)成的多個像素上配置濾色器而成的單板式彩色攝像元件，濾色器的排列包含將濾色器沿第一方向和第二方向以與MXN(M為8以上，N為6以上)像素對應的排列圖案排列而成的基本排列圖案，且基本排列圖案沿第一方向和第二方向重復配置，基本排列圖案包含與一種顏色以上的第一色對應的第一濾光片和在波長為500nm以上且560nm以下的范圍內(nèi)透過率比第一濾光片低的與兩種顏色以上的第二色對應的第二濾光片，基本排列圖案具有四個以上由第一濾光片組成的與3X2像素對應的矩形圖案，在濾色器的排列內(nèi)，包圍矩形圖案的四方，配置排列有第一濾光片和第二濾光片的第一方向的格子濾光片行和第二方向的格子濾光片行，在濾色器的排列內(nèi)，與第一色中的任一顏色對應的第一濾光片配置在濾色器的排列的第一方向和第二方向以及相對于第一方向和第二方向而傾斜的第三方向和第四方向的各濾光片行內(nèi)，在基本排列圖案內(nèi)，與第二色的各色對應的第二濾光片在基本排列圖案內(nèi)的第一方向和第二方向的各濾光片行內(nèi)配置一個以上。
[0026]另外，用于達成本發(fā)明的目的的彩色攝像元件是在由排列于第一方向和與第一方向垂直的第二方向上的光電轉(zhuǎn)換元件構(gòu)成的多個像素上配置濾色器而成的單板式彩色攝像元件，濾色器的排列包含將濾色器沿第一方向和第二方向以與MXN(M為8以上，N為6以上)像素對應的排列圖案排列而成的基本排列圖案，且基本排列圖案沿第一方向和第二方向重復配置，基本排列圖案包括與包含三原色中對亮度信號貢獻最大的顏色和顏色不同于三原色的第四色在內(nèi)的兩種顏色以上的第一色對應的第一濾光片以及與第一色以外的兩種顏色以上的第二色對應的第二濾光片，基本排列圖案具有四個以上由第一濾光片組成的與3X2像素對應的矩形圖案，在濾色器的排列內(nèi)，包圍矩形圖案的四方，配置排列有第一濾光片和第二濾光片的第一方向的格子濾光片行和第二方向的格子濾光片行，在濾色器的排列內(nèi)，第一濾光片配置在濾色器的排列的第一方向和第二方向以及相對于第一方向和第二方向而傾斜的第三方向和第四方向的各濾光片行內(nèi)，在基本排列圖案內(nèi)，與第二色的各色對應的第二濾光片在基本排列圖案內(nèi)的第一方向和第二方向的各濾光片行內(nèi)配置一個以上。
[0027]根據(jù)本發(fā)明，在濾色器的排列內(nèi)，第一濾光片在第一方向至第四方向的各方向的濾光片行內(nèi)配置一個以上，因此能夠提高高頻區(qū)域的去馬賽克算法處理的再現(xiàn)精度。
[0028]另外，濾色器的排列中，將基本排列圖案沿第一方向和第二方向重復配置，因此在進行去馬賽克算法處理等后段的處理時，能夠按照重復圖案進行處理，與以往的隨機排列相比能夠簡化后段的處理。
[0029]另外，在基本排列圖案內(nèi)，與第二色的各色對應的第二濾光片在第一方向和第二方向的各濾光片行內(nèi)配置一個以上。由此，能夠降低可能由具有高頻成分的輸入像產(chǎn)生的彩色莫爾條紋(偽色)。
[0030]另外，由于通過由第一濾光片組成的與3X2像素對應的矩形圖案、包圍該矩形圖案的四方而排列有第一濾光片和與第二色的各色對應的第二濾光片的第一方向的格子濾光片行和第二方向的格子濾光片行來構(gòu)成基本排列圖案，因此易于由矩形圖案和其周圍的格子濾光片行的結(jié)合而產(chǎn)生排列圖案的規(guī)則性，易于使與第一濾光片對應的第一色的像素數(shù)的存在比率大于與第二濾光片對應的第二色的各色的像素數(shù)各自的存在比率，并且能夠容易將第二濾光片均等地配置于濾色器排列的整體，且能夠容易地進行后段的信號處理并提高圖像的再現(xiàn)精度、可靠性。
[0031]優(yōu)選為，在第一方向和第二方向的格子濾光片行中，第一濾光片配置于矩形圖案的對角線上的位置。由此，能夠不增大基本排列圖案的尺寸而將第一濾光片高效地配置于濾色器排列內(nèi)。
[0032]例如，基本排列圖案的MXN是8X6，基本排列圖案具有四個矩形圖案，第一方向的格子濾光片行和第二方向的格子濾光片行為一個像素寬度。由此，能夠使基本排列圖案的尺寸為最小限度，并能夠兼顧畫質(zhì)提高和信號處理的簡化。
[0033]優(yōu)選為，在基本排列圖案內(nèi)，第一方向的格子濾光片行和第二方向的格子濾光片行中第二色的各色的濾光片以同比率存在。
[0034]優(yōu)選為，與矩形圖案的四邊的各一邊相鄰而配置至少一個第二色的各色的濾光片。
[0035]優(yōu)選為，在濾色器的排列內(nèi)，與第二色的各色對應的第二濾光片在第三方向和第四方向的各濾光片行內(nèi)配置一個以上。
[0036]優(yōu)選為，第一色包含綠色和透明中的至少任一種。
[0037]優(yōu)選為，第二色包含紅色和藍色。
[0038]用于達成本發(fā)明的目的的攝像裝置具備:攝影光學系統(tǒng)；彩色攝像元件，經(jīng)由攝影光學系統(tǒng)而使被攝體像成像；以及圖像數(shù)據(jù)生成部，生成表示成像后的被攝體像的圖像數(shù)據(jù)，彩色攝像元件是上述方式中的任一方式的彩色攝像元件。
[0039]發(fā)明效果
[0040]根據(jù)本發(fā)明的彩色攝像元件和攝像裝置，能夠提高高頻區(qū)域中的去馬賽克算法處理的再現(xiàn)精度，且能夠抑制混淆。另外，能夠降低彩色莫爾條紋(偽色)的發(fā)生而實現(xiàn)高分辨率化。此外，能夠抑制后段的處理的復雜化。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0041]圖1是表示數(shù)碼相機的電氣結(jié)構(gòu)的框圖。
[0042]圖2是彩色攝像元件的攝像面的主視圖。
[0043]圖3是第一實施方式的濾色器排列的主視圖。
[0044]圖4是圖3中的基本排列圖案的放大圖。
[0045]圖5是用于對第一實施方式中的多種基本排列圖案進行說明的說明圖。
[0046]圖6是第二實施方式的濾色器排列的主視圖。
[0047]圖7是表示第二實施方式的濾色器排列的分光靈敏度特性的坐標圖。
[0048]圖8是第三實施方式的濾色器排列的主視圖。
[0049]圖9是表示第三實施方式的濾色器排列的分光靈敏度特性的坐標圖。
[0050]圖10是第四實施方式的濾色器排列的主視圖。
[0051]圖11是表示第四實施方式的濾色器排列的分光靈敏度特性的坐標圖。
[0052]圖12是表示具有與8X8像素對應的基本排列圖案的濾色器排列的一例的主視圖。
[0053]圖13是表示將濾色器排列設(shè)為蜂窩配置的其他實施方式的濾色器排列的一例的主視圖。
[0054]圖14是為了對以往的具有拜耳排列的濾色器的彩色攝像元件的課題進行說明而使用的圖。
[0055]圖15是為了對以往的具有拜耳排列的濾色器的彩色攝像元件的課題進行說明而使用的其他的圖。

【具體實施方式】
[0056][數(shù)碼相機的整體結(jié)構(gòu)]
[0057]圖1是具備本發(fā)明所涉及的彩色攝像元件的數(shù)碼相機9 (攝像裝置)的框圖。數(shù)碼相機9大體具備攝影光學系統(tǒng)10、彩色攝像元件12、攝影處理部14、圖像處理部16、驅(qū)動部18和控制部20等。
[0058]攝影光學系統(tǒng)10使被攝體像在彩色攝像元件12的攝像面上成像。彩色攝像元件12是具備由在其攝像面上沿圖中水平方向和垂直方向排列(二維排列)的光電轉(zhuǎn)換元件構(gòu)成的多個像素和在各像素的受光面的上方設(shè)置的濾色器的、所謂單板式彩色攝像元件。在此，所謂“?上”、“上方”是指相對于彩色攝像元件12的攝像面而言入射來被攝體光這一側(cè)的方向。
[0059]在彩色攝像元件12上成像的被攝體像利用各像素的光電轉(zhuǎn)換元件而轉(zhuǎn)換為與入射光量對應的信號電荷。在各光電轉(zhuǎn)換元件中蓄積的信號電荷基于按照控制部20的指令而從驅(qū)動部18賦予的驅(qū)動脈沖，作為與信號電荷對應的電壓信號(圖像信號)而從彩色攝像元件12依次讀出。從彩色攝像元件12讀出的圖像信號是表示與彩色攝像元件12的濾色器排列對應的紅色⑵、綠色(G)、藍色⑶的馬賽克圖像的R、G、B信號。另外，彩色攝像兀件 12 也可以是 CCD (Charge Coupled Device)型攝像兀件、CMOS (Complementary MetalOxide Semiconductor)型攝像元件等其他種類的攝像元件。
[0060]從彩色攝像元件12讀出的圖像信號被輸入到攝影處理部14(圖像數(shù)據(jù)生成部)。攝影處理部14具有用于將圖像信號所包含的復位噪音除去的相關(guān)雙采樣電路(CDS)、用于對圖像信號進行放大而控制成一定電平的大小的AGC電路以及A/D轉(zhuǎn)換器。該攝影處理部14對所輸入的圖像信號進行相關(guān)雙采樣處理并且放大后，將轉(zhuǎn)換為數(shù)字的圖像信號的RAW數(shù)據(jù)輸出到圖像處理部16。另外，在彩色攝像元件12是MOS型攝像元件的情況下，A/D轉(zhuǎn)換器也較多地內(nèi)置于攝像元件內(nèi)，另外，也存在不需要上述相關(guān)雙采樣的情況。
[0061]圖像處理部16 (圖像數(shù)據(jù)生成部)具有白平衡校正電路、伽瑪校正電路、去馬賽克算法處理電路(根據(jù)與單板式彩色攝像元件12的濾色器排列相伴的RGB的馬賽克圖像對應每個像素算出(以去馬賽克算法的方式轉(zhuǎn)換)RGB的全部顏色信息的處理電路)、亮度/色差信號生成電路、輪廓校正電路和顏色校正電路等。圖像處理部16按照來自控制部20的指令，對從攝影處理部14輸入的馬賽克圖像的RAW數(shù)據(jù)實施所需的信號處理，并對應每個像素生成具有RGB全部的顏色信息的RGB像素信號，并基于此生成由亮度數(shù)據(jù)(Y數(shù)據(jù))和色差數(shù)據(jù)(Cr、Cb數(shù)據(jù))構(gòu)成的圖像數(shù)據(jù)(YUV數(shù)據(jù))。
[0062]由圖像處理部16生成的圖像數(shù)據(jù)利用壓縮/擴展處理電路對靜止畫面實施基于JPEG標準的壓縮處理，對動態(tài)圖像實施基于MPEG2標準的壓縮處理后，記錄于未圖示的記錄介質(zhì)(例如存儲卡)，另外，輸出到液晶監(jiān)視器等顯示單元(未圖示)而顯示。另外，在本實施方式中，記錄介質(zhì)不限于能夠在數(shù)碼相機9中進行裝卸的器件，也可以是內(nèi)置式的光磁記錄介質(zhì)，顯示單元不限于數(shù)碼相機9所具備的器件，也可以是與數(shù)碼相機9連接的外部的顯不器。
[0063][彩色攝像元件]
[0064]如圖2所示，在彩色攝像元件12的攝像面上設(shè)置由沿水平方向和垂直方向二維排列的光電轉(zhuǎn)換元件ro構(gòu)成的多個像素21。在此，水平方向H與本發(fā)明的第一方向和第二方向中的一方向相當，垂直方向V與本發(fā)明的第一方向和第二方向中的另一方向相當。以下，將水平方向H設(shè)為第一方向并將垂直方向V設(shè)為第二方向而進行說明。
[0065]如圖3所示，在彩色攝像元件12的攝像面上，設(shè)置由配置于各像素21上的濾色器構(gòu)成的濾色器排列22。濾色器排列22由紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)這三原色的濾色器(以下，稱作R濾光片、G濾光片、B濾光片)23R、23G、23B構(gòu)成。并且，在各像素21上，配置R濾光片23R、G濾光片23G和B濾光片23B中的任一個。以下，將配置有R濾光片23R的像素稱作“ R像素”，將配置有G濾光片23G的像素稱作“G像素”，將配置有B濾光片23B的像素稱作“B像素”。
[0066]在此，G色與本發(fā)明的第一色相當，G濾光片23G與本發(fā)明的第一濾光片相當。另夕卜，R色和B色與本發(fā)明的第二色相當，R濾光片23R和B濾光片23B與本發(fā)明的第二濾光片相當。以下將屬于第二色的濾光片的R濾光片23R和B濾光片23B中的任一個濾光片也稱作“RB濾光片”。
[0067][第一實施方式的濾色器排列]
[0068]濾色器排列22具有下述的特征⑴、(2)、(3)、⑷、(5)、(6)和(7)。
[0069]〔特征⑴〕
[0070]如圖3和圖4所示，濾色器排列22包含與8X6像素對應的排列圖案即基本排列圖案Pl，該基本排列圖案Pl沿彼此正交的第一方向H和第二方向V重復配置。S卩，在濾色器排列22中，各色的R濾光片23R、G濾光片23G、B濾光片23B保持周期性而排列。因此，在進行從彩色攝像元件12讀出的R、G、B信號的去馬賽克算法處理等時，能夠按照重復圖案進行處理。其結(jié)果為，與以往的隨機排列相比能夠簡化后段的處理。
[0071]另外，在以基本排列圖案Pl為單位進行間拔處理而將圖像縮小的情況下，間拔處理后的濾色器排列能夠與間拔處理前的濾色器排列相同，能夠使用共通的處理電路。
[0072]在基本排列圖案P1，以滿足下述特征(2)?(7)的方式?jīng)Q定濾色器(R濾光片23R、G濾光片23G、B濾光片23B)的配置。
[0073]〔特征⑵〕
[0074]在濾色器排列22內(nèi),G濾光片23G(第一濾光片)在第一方向H、第二方向V、第三方向NE和第四方向NW的各濾光片行內(nèi)配置一個以上。在本例中，第一方向H是水平方向，第二方向V是垂直方向，第三方向NE是斜右上(左下)方向，第四方向NW是斜右下(左上)方向。第一方向H和第二方向正交。本例的濾色器(R濾光片23R、G濾光片23G和B濾光片23B)是正方形形狀，因此第三方向NE和第四方向NW是相對于第一方向H、第二方向V分別成45°的方向。另外，該角度能夠根據(jù)濾色器的第一方向H、第二方向V的各邊的長度的增減而增減。例如，在使用正方形形狀以外的矩形形狀的濾色器的情況下，該對角線方向成為傾斜方向(第三方向NE、第四方向NW)。另外，即使濾色器是正方形形狀以外的矩形形狀，在將該濾色器或像素配置為正方格子狀的情況下，第三方向NE和第四方向NW也成為相對于第一方向H、第二方向V分別成45°的方向。
[0075]G色的用于得到亮度⑴信號(上述的亮度數(shù)據(jù))的貢獻率比R色、B色高。即，與G色相比，R色和B色的貢獻率較低。具體來說，上述的圖像處理部16對應每個像素生成具有RGB全部的顏色信息的RGB像素信號，并基于該RGB像素信號，按照下述式(I)生成Y信號。下述式(I)是通常用于彩色攝像元件12中的Y信號的生成的式子。在該式(I)中G色的貢獻率為60%，因此G色與R色(貢獻率30% )、B色(貢獻率10% )相比貢獻率變高。因此，G色成為三原色中對亮度信號貢獻最大的顏色。
[0076]Y = 0.3R+0.6G+0.1B…式(I)
[0077]這種G濾光片23G配置于濾色器排列22的第一方向H、第二方向V、第三方向NE和第四方向NW的各濾光片行內(nèi)，因此無論輸入像中成為高頻的方向如何都能夠提高高頻區(qū)域的去馬賽克算法處理的再現(xiàn)精度。
[0078]〔特征⑶〕
[0079]基本排列圖案Pl內(nèi)的與RGB濾光片23R、23G、23B對應的R像素、G像素、B像素的像素數(shù)分別為10像素、28像素、10像素。因此，RGB像素的各像素數(shù)的比率為5:14:5，因此為了得到亮度信號而貢獻最大的G像素的像素數(shù)的比率大于R像素、B像素各自的像素數(shù)的比率。
[0080]如此，由于G像素的像素數(shù)與R、B像素的各像素數(shù)的比率不同，特別是由于使為了得到亮度信號而貢獻最大的G像素的像素數(shù)的存在比率大于R、B像素的各像素數(shù)的存在比率，因此能夠抑制去馬賽克算法處理時的混淆，且能夠使得高頻再現(xiàn)性也良好。
[0081]〔特征⑷〕
[0082]R濾光片23R和B濾光片23B分別在基本排列圖案Pl內(nèi)在濾色器排列22的第一方向H和第二方向V的各濾光片行內(nèi)配置一個以上。
[0083]R濾光片23R和B濾光片23B分別配置在濾色器排列22的第一方向H和第二方向V的各濾光片行內(nèi)，因此能夠降低彩色莫爾條紋(偽色)的發(fā)生。由此，能夠不將用于降低偽色的發(fā)生的光學低通濾光片配置于從攝影光學系統(tǒng)10的入射面到彩色攝像元件12的攝像面的光路，或者即使在適用光學低通濾光片的情況下，也能夠適用用于防止偽色的發(fā)生的、將高頻成分截止的作用較弱的光學低通濾光片。其結(jié)果為，能夠不有損分辨率。
[0084]〔特征(5)〕
[0085]滿足上述的特征(4)的R濾光片23R在其第一方向H和第二方向V的各方向上相鄰地配置G濾光片23G或者B濾光片23B。另外，滿足上述的特征(4)的B濾光片23B在其第一方向H和第二方向V的各方向上相鄰地配置G濾光片23G或者R濾光片23R。因此，將分別不同色的濾光片沿第一方向H和第二方向V相鄰地配置于R濾光片23R和B濾光片23B。即，同色的R濾光片23R彼此或者同色的B濾光片23B彼此不在第一方向H和第二方向V上相鄰地配置。
[0086]另外，R濾光片23R和B濾光片23B也在濾色器排列22中的第三方向NE和第四方向NW的各濾光片行上分別配置一個以上。S卩，在傾斜方向(第三方向NE和第四方向NW)的各方向上，包含R濾光片23R和B濾光片23B的濾光片行相鄰而周期性地排列。因此，除了 G濾光片，包含R濾光片23R和B濾光片23B的傾斜方向(NE、NW)的濾光片行相鄰地配置，因此能夠有效地抑制可能由于具有高頻成分的輸入像發(fā)生的彩色莫爾條紋(偽色)。在此，所謂濾光片行在傾斜方向上相鄰，表示在使用I邊的長度是I的正方形的濾光片的情況下，濾光片行與濾光片行之間是V 2/2像素間隔。
[0087]如此，在以滿足上述的特征(4)、(5)的方式將RB濾光片23R、23B配置在濾色器排列22內(nèi)的情況下，在濾色器排列22內(nèi)分別均等地配置RB濾光片23R、23B。由此，能夠精度良好地進行R像素和B像素的去馬賽克算法處理。
[0088]另外，本例的濾色器排列22如圖3和圖4所示，具有以下的特征(6)。
[0089]〔特征(6)〕基本排列圖案Pl如圖4所示具有與3X2像素對應的四個矩形圖案Q。一個矩形圖案Q由6個G濾光片23G構(gòu)成。
[0090]從這種與矩形圖案Q對應的3X2像素中至少取出2X2像素的G像素，求出第一方向H的多個G像素的像素值的差的絕對值、第二方向V的多個G像素的像素值的差的絕對值、第三方向NE的多個G像素的像素值的差的絕對值、第四方向NW的多個G像素的像素值的差的絕對值，從而能夠判定為在第一方向H、第二方向V、第三方向NE、第四方向NW中差的絕對值最小的方向上存在相關(guān)性。即，在濾色器排列22中，能夠使用矩形圖案Q內(nèi)的最小像素間隔的G像素的信息，對第一方向、第二方向V、第三方向NE和第四方向NW中的相關(guān)性高的方向進行判別。該方向判別結(jié)果能夠使用于根據(jù)周圍的像素進行插值的處理(去馬賽克算法處理)。另外，在該情況下，也可以例如在前述的圖像處理部16(包含去馬賽克算法處理電路)內(nèi)設(shè)置方向判別處理部，在該方向判別處理部進行方向判別。
[0091]另外，本例的濾色器排列22如圖3和圖4所示，具有以下的特征(7)。
[0092]〔特征(7)〕濾色器排列22具有對各自的矩形圖案Q的四方(圖中的上方向、右方向、下方向、左方向)進行包圍的、第一方向H的格子濾光片行HG(25和26)和第二方向V的格子濾光片行VG (27和28)。分別排列G濾光片(與第一色對應的第一濾光片)、R濾光片和B濾光片(與第二色的各色對應的第二濾光片)而構(gòu)成第一方向H的格子濾光片行HG和第二方向V的格子濾光片行VG。
[0093]另外，本例的格子濾光片行HG、VG如圖3和圖4所示具有以下的追加性的特征(7 — I)、特征(7 — 2)和特征(7 — 3)。
[0094]〔特征(7— I)〕在基本排列圖案Pl內(nèi)，第一方向H的格子濾光片行HG和第二方向V的格子濾光片行VG中，R濾光片23R和B濾光片23B分別以相同的比率存在。即，在本例中，在各基本排列圖案Pl內(nèi)，在第一方向H的格子濾光片行HG中，濾光片23R和B濾光片23B存在相同的數(shù)量，且在第二方向V的格子濾光片行VG中R濾光片23R和B濾光片23B存在相同的數(shù)量。
[0095]〔特征(7— 2)〕與矩形圖案Q的四邊(圖中的上邊、右邊、下邊、左邊)的各一邊相鄰而至少配置一個R濾光片23R和B濾光片23B (第二色的各色的濾光片)。S卩，在本例中，與矩形圖案Q的四邊的各一邊相鄰而配置一個或兩個R濾光片23R，且，與矩形圖案Q的四邊的各一邊相鄰而配置一個或兩個B濾光片23B。
[0096]〔特征(7— 3)〕
[0097]如圖3所不,第一方向H的格子濾光片行HG由一個像素寬度的一個濾光片行25或26構(gòu)成。第二方向V的格子濾光片行VG由一個像素寬度的一個濾光片行27或28構(gòu)成。即，相互正交的格子濾光片行HG和VG均是一個像素寬度。
[0098]〔特征(7— 4)〕
[0099]如圖3所示，在第一方向H的格子濾光片行HG和第二方向V的格子濾光片行VG中，在矩形圖案Q的對角線上的位置配置G濾光片23G (第一濾光片)。由此，能夠不增大基本排列圖案Pl的尺寸而將G濾光片23G在濾色器排列22中在第一方向H和第二方向V上均等地配置。
[0100]在本例中，在格子濾光片行HG、VG中，G濾光片23G僅配置于矩形圖案Q的對角線上的位置，由此，G濾光片23G在第一方向H和第二方向V上，在矩形圖案Q間，G濾光片23不連續(xù)。
[0101]另外，本例的濾色器排列22如圖3所示具有以下的特征⑶。
[0102]〔特征⑶〕
[0103]在濾色器排列22內(nèi)，R濾光片23R和B濾光片23B (與第二色的各色對應的第二濾光片)分別在第三方向NE和第四方向NW的各濾光片行內(nèi)配置一個以上。
[0104]在圖3所示的9個基本排列圖案P中，在關(guān)注于中央的基本排列圖案P的各濾光片而對NE方向和NW方向的各方向進行觀察時,可知在NE、NW的各方向上一定配置R濾光片23R、B濾光片23B。
[0105]另外，如圖5所示，將使基本排列圖案Pl沿水平方向和垂直方向各移位一個像素所得的基本排列圖案設(shè)為P1’，將分別各移位兩個像素所得的基本排列圖案設(shè)為P1”，則即使將這些基本排列圖案Pr、P1”在水平方向和垂直方向上重復配置，也成為相同的濾色器排列22。如此，能夠構(gòu)成圖3所示的濾色器排列22的基本排列圖案存在多個。在第一實施方式中，出于方便將圖4所示的基本排列圖案Pl稱作基本排列圖案。
[0106]如以上那樣，本實施方式的濾色器排列22具有前述的特征，因此能夠?qū)崿F(xiàn)后段的去馬賽克算法處理的簡化、高頻區(qū)域中的去馬賽克算法處理的再現(xiàn)精度的提高、去馬賽克算法處理時的混淆的抑制和高頻再現(xiàn)性的提高、高分辨率化、R像素的去馬賽克算法處理的精度提聞、相關(guān)性聞的方向的判別。
[0107]<第一濾光片(第一色)的條件>
[0108]在上述各實施方式中，作為具有本發(fā)明的第一色的第一濾光片列舉G色的G濾光片23G為例而進行了說明，但是也可以替代G濾光片23G或替代G濾光片23G的一部分，使用滿足下述條件(I)至條件(4)的任一個條件的濾光片。
[0109]〔條件(I)〕
[0110]條件(I)是用于得到亮度信號的貢獻率是50%以上。該貢獻率50%是為了對本發(fā)明的第一色(G色等)和第二色(R、B色等)進行區(qū)別而確定的值，是以用于得到亮度數(shù)據(jù)的貢獻率與R色、B色等相比相對變高的顏色包含于“第一色”的方式所確定的值。G色的貢獻率如上述式(I)所示成為60%，因而滿足條件(I)。另外，關(guān)于G色以外的顏色的貢獻率，也能夠通過實驗、模擬所取得。因此，關(guān)于在G色以外具有貢獻率為50%以上的顏色的濾光片，能夠作為本發(fā)明的第一濾光片而使用。另外，貢獻率小于50%的顏色成為本發(fā)明的第二色(R色、B色等)，具有該色的濾光片成為本發(fā)明的第二濾光片。
[0111]〔條件⑵〕
[0112]條件(2)是濾光片的透過率的峰值處于波長480nm以上且570nm以下的范圍內(nèi)。濾光片的透過率例如使用由分光光度計所測定的值。關(guān)于該波長范圍，是為了對本發(fā)明的第一色(G色等)和第二色(R、B色等)進行區(qū)別而確定的范圍，是以不包含前述的貢獻率相對變低的R色、B色等的峰值且包含貢獻率相對變高的G色等的峰值的方式確定的范圍。因此，能夠使用透過率的峰值處于波長480nm以上且570nm以下的范圍內(nèi)的濾光片作為第一濾光片。另外，透過率的峰值成為波長480nm以上且570nm以下的范圍外的濾光片成為本發(fā)明的第二濾光片(R濾光片23R、B濾光片23B)。
[0113]〔條件⑶〕
[0114]條件(3)是波長500nm以上且560nm以下的范圍內(nèi)的透過率比第二濾光片(R濾光片23R、B濾光片23B)的透過率高。在該條件(3)中，濾光片的透過率也使用由例如分光光度計所測定的值。該條件(3)的波長范圍也是為了對本發(fā)明的第一色(G色等)和第二色(R、B色等)進行區(qū)別而確定的范圍，是具有與R色、B色等相比前述的貢獻率相對變高的顏色的濾光片的透過率比RB濾光片23R、23B等的透過率高的范圍。因此，能夠使用透過率在波長500nm以上且560nm以下的范圍內(nèi)相對較高的濾光片作為第一濾光片，使用透過率相對較低的濾光片作為第二濾光片。
[0115]〔條件⑷〕
[0116]條件(4)是使用包含三原色中對亮度信號貢獻最大的顏色(例如RGB中的G色)和與該三原色不同的顏色在內(nèi)的兩種顏色以上的濾光片作為第一濾光片。在該情況下，與第一濾光片的各色以外的顏色對應的濾光片成為第二濾光片。
[0117][第二實施方式的彩色攝像元件]
[0118]接下來，使用圖6對本發(fā)明的第七實施方式的彩色攝像元件進行說明。另外，第二實施方式的彩色攝像元件除了在RGB像素以外具備接受白色光(可見光波長區(qū)域的光)的白色像素(也稱作透明像素)這一點外，是與上述第一實施方式基本相同的結(jié)構(gòu)。因此，針對與上述第一實施方式在功能/結(jié)構(gòu)上相同的器件，標注相同附圖標記而省略其說明。
[0119][第二實施方式的濾色器排列]
[0120]第二實施方式的彩色攝像元件具備與第一實施方式不同的濾色器排列32。濾色器排列32包含將前述的RGB濾光片23R、23G、23B以及透明濾光片23W(第一濾光片)以與8X6像素對應的排列圖案排列而成的基本排列圖案P2，該基本排列圖案P2沿水平和垂直方向(H、V)重復配置。因此，濾色器排列32具有前述的特征(I)。
[0121]基本排列圖案P2具有將基本排列圖案Pl的一部分的G濾光片23G置換為透明濾光片23W的排列圖案。例如，將在水平和垂直方向(H、V)上與其他G濾光片23G相鄰的G濾光片23G置換為透明濾光片23W。如此，在第二實施方式的彩色攝像元件中，將G像素的一部分置換為白色像素。由此，即使將像素尺寸微細化也能夠抑制顏色再現(xiàn)性的變差。
[0122]透明濾光片23W是透明色(第一色)的濾光片。透明濾光片23W能夠透過與可見光波長區(qū)域?qū)墓猓抢鏡GB的各色的光的透過率為50%以上的濾光片。透明濾光片23W的透過率比G濾光片23G高，因此用于得到亮度信號的貢獻率也比G色(60%)高，滿足前述的條件(I)。
[0123]在表示濾色器排列32的分光靈敏度特性的圖7中，透明濾光片23W的透過率的峰值(白色像素的靈敏度的峰值)處于波長480nm以上且570nm以下的范圍內(nèi)。另外，在透明濾光片23W的透過率在波長500nm以上且560nm以下的范圍內(nèi)，比RB濾光片23R、23B的透過率高。因此，透明濾光片23W也滿足前述的條件(2)、(3)。另外，關(guān)于G濾光片23G，也與透明濾光片23W同樣滿足前述的條件(I)?(3)。
[0124]如此，透明濾光片23W滿足前述的條件⑴?(3)，因此能夠作為本發(fā)明的第一濾光片而使用。另外，在濾色器排列32中，將與RGB的三原色中對亮度信號貢獻最大的G色對應的G濾光片23G的一部分置換為透明濾光片23W，因此也滿足前述的條件(4)。
[0125]返回到圖6，濾色器排列32如上述那樣，除了將G濾光片23G的一部分置換成透明濾光片23W這一點外，基本上與第一實施方式的濾色器排列22相同，因此具有與第一實施方式同樣的特征(2)?出)。因此，能夠得到與由第一實施方式所說明的效果同樣的效果。
[0126]另外，透明濾光片23W的配置、個數(shù)不限于圖6所示的實施方式，也可以適當進行變更。在該情況下，若包含G濾光片23G和透明濾光片23W的第一濾光片在濾色器排列32的水平方向、垂直方向、傾斜方向(NE、NW)的各方向的各濾光片行上包含I個以上，則滿足前述的特征⑵。
[0127][第三實施方式的彩色攝像元件]
[0128]接下來，使用圖8對本發(fā)明的第三實施方式的彩色攝像元件進行說明。另外，第三實施方式的彩色攝像元件除了具備兩種G像素這一點外，是與上述第一實施方式基本上相同的結(jié)構(gòu)。因此，針對與上述第一實施方式在功能/結(jié)構(gòu)上相同的器件，標注相同附圖標記而省略其說明。
[0129][第三實施方式的濾色器排列]
[0130]第三實施方式的彩色攝像元件具備與第一實施方式不同的濾色器排列42。濾色器排列42包含將R濾光片23R、第一 G濾光片23G1、和第二 G濾光片23G2 (第一濾光片)、B濾光片23B以與8X6像素對應的排列圖案排列而成的基本排列圖案P3，該基本排列圖案P3沿水平和垂直方向(H、V)重復配置。因此，濾色器排列42具有前述的特征(I)。
[0131]基本排列圖案P3具有將第一實施方式的基本排列圖案Pl的各G濾光片23G置換為第一 G濾光片23G1或者第二 G濾光片23G2所得的排列圖案。例如，在本實施方式中，第一 G濾光片23G1和第二 G濾光片23G2以相同的比率配置在圖4的各矩形圖案Q，且以相同的比率配置在第二方向V的格子濾光片行VG上。
[0132]第一 G濾光片23G1透過第一波長區(qū)域的G光，第二 G濾光片23G2透過與第一 G濾光片23G1相關(guān)性高的第二波長區(qū)域的G光(參照圖9)。作為第一 G濾光片23G1，能夠使用已知的G濾光片(例如第一實施方式的G濾光片23G)。另外，作為第二 G濾光片23G2，能夠使用與第一 G濾光片23G1相關(guān)性高的濾光片。在該情況下，優(yōu)選為，第二 G濾光片23G2的分光靈敏度曲線的峰值例如處于波長500nm至535nm的范圍(已知的G濾光片的分光靈敏度曲線的峰值附近)。另外，決定四種顏色的濾色器的方法例如能夠使用日本特開2003 -284084號中記載的方法。
[0133]如此將由第三實施方式的彩色攝像元件取得的圖像的顏色設(shè)為4種，增加所取得的顏色信息，從而與僅取得三種顏色(RGB)的情況相比，能夠更準確地對顏色進行表現(xiàn)。即，能夠?qū)⒀劬雌饋聿煌念伾佻F(xiàn)為不同的顏色，將看起來相同的顏色再現(xiàn)為相同的顏色(提高“顏色的判別性”)。
[0134]第一和第二 G濾光片23G1、23G2的透過率與第一實施方式的G濾光片23G的透過率基本上相同，因此用于得到亮度信號的貢獻率比50%高。因此，第一和第二 G濾光片23G1、23G2滿足前述的條件(I)。
[0135]另外，在表示濾色器排列42的分光靈敏度特性的圖9中，各G濾光片23G1、23G2的透過率的峰值(各G像素的靈敏度的峰值)處于波長480nm以上且570nm以下的范圍內(nèi)。各G濾光片23G1、23G2的透過率在波長500nm以上且560nm以下的范圍內(nèi)比RB濾光片23R、23B的透過率高。因此，各G濾光片23G1、23G2也滿足前述的條件(2)、(3)。
[0136]返回到圖8，濾色器排列42如上述那樣，除了具有各G濾光片23G1、23G2這一點夕卜，基本上與第一實施方式的濾色器排列22相同，因此具有與第一實施方式同樣的特征
(2)?(6)。因此，能夠得到與由第一實施方式所說明的效果同樣的效果。
[0137]另外，各G濾光片23G1、23G2的配置、個數(shù)不限于圖8所示的實施方式，也可以適當進行變更。另外，也可以將G濾光片的種類增加到三種以上。
[0138][第四實施方式的彩色攝像元件]
[0139]接下來，使用圖10對本發(fā)明的第五實施方式的彩色攝像元件進行說明。另外，第四實施方式的彩色攝像元件除了不但具備RGB像素而且還具備接受與本發(fā)明的第四色對應的翠綠(E)色的光的E像素這一點外，是與上述第一實施方式基本相同的結(jié)構(gòu)。因此，針對與上述第一實施方式在功能/結(jié)構(gòu)上相同的器件，標注相同附圖標記而省略其說明。
[0140][第四實施方式的濾色器排列]
[0141]第四實施方式的彩色攝像元件具備與第一實施方式不同的濾色器排列52。濾色器排列52包含將前述的RGB濾光片23R、23G、23B和E濾光片23E (第一濾光片)以與8X6像素對應的排列圖案排列而成的基本排列圖案P4，該基本排列圖案P4沿水平和垂直方向(H、V)重復配置。因此，濾色器排列52具有前述的特征(I)。
[0142]基本排列圖案P4具有將圖6所示的第二實施方式的基本排列圖案P2的透明濾光片23W置換為E濾光片23E的排列圖案。如此，通過使用將G濾光片23G的一部分置換為E濾光片23E的四種顏色的濾色器排列52，能夠提高亮度高的區(qū)域成分的再現(xiàn)，減少鋸齒并能夠?qū)崿F(xiàn)分辨率感的提高。
[0143]在表示濾色器排列52的分光靈敏度特性的圖11中，E濾光片23E的透過率的峰值(E像素的靈敏度的峰值)處于波長480nm以上且570nm以下的范圍內(nèi)。另外，E濾光片23E的透過率在波長500nm以上且560nm以下的范圍內(nèi)，比RB濾光片23R、23B的透過率高。因此，E濾光片23E滿足前述的條件⑵、(3)。另外，在濾色器排列52中，將與RGB的三原色中對亮度信號貢獻最大的G色對應的G濾光片23G的一部分置換為E濾光片23E，因此也滿足前述的條件(4)。
[0144]另外，在圖11所示的分光特性中，E濾光片23E與G濾光片23G相比在短波長側(cè)具有峰值，但是也有時與G濾光片23G相比在長波長側(cè)具有峰值(看起來稍微偏黃的顏色)。如此，作為E濾光片23E，能夠?qū)M足本發(fā)明的各條件的E濾光片進行選擇，例如，也能夠?qū)M足條件(I)那樣的E濾光片23E進行選擇。
[0145]返回到圖10，濾色器排列52如上述那樣，除了將G濾光片23G的一部分置換為E濾光片23E這一點外,基本上與第一實施方式的濾色器排列22相同，因此具有與第一實施方式同樣的特征(2)?(6)。因此，能夠得到與第一實施方式中說明的效果同樣的效果。
[0146]另外，E濾光片23E的配置、個數(shù)也可以變更為與圖10所示的實施方式不同的配置、個數(shù)。在該情況下，如果包含G濾光片23G和E濾光片23E的第一濾光片在濾色器排列52的水平方向、垂直方向、傾斜方向(NE、NW)的各方向的濾光片行上包含I個以上，則滿足前述的特征⑵。
[0147]另外，在上述第四實施方式中，使用E濾光片23E作為本發(fā)明的第一濾光片，但是有時在E濾光片23E中也不滿足例如前述的條件(I)?(4)。因此，也可以使用這種E濾光片23E作為本發(fā)明的第二濾光片。
[0148][其他]
[0149]上述各施形態(tài)的各濾色器排列中，其基本排列圖案以與8X6像素對應的排列圖案進行排列，但是也可以是以與在第一方向H上排列數(shù)目比八個像素多的像素且在第二方向V上排列數(shù)目比六個像素多的像素對應的排列圖案排列而成的基本排列圖案。例如，也可以設(shè)為包括與8X8像素對應的基本排列圖案的濾色器排列。
[0150]圖12所例示的濾色器排列62的基本排列圖案P5是8X8像素的排列圖案。
[0151]基本排列圖案P5除了將第一實施方式的基本排列圖案Pl擴展為8X8像素這一點外，基本上與基本排列圖案Pl同樣。因此，濾色器排列62具有與第一實施方式的濾色器排列22同樣的特征⑴?⑶。
[0152]另外，雖然省略了圖示，但是也可以將各實施方式的基本排列圖案變更為與其他的M像素XN像素(M為8以上，N為6以上)對應的排列圖案。但是，若基本排列圖案的像素數(shù)增加，則與去馬賽克算法等信號處理復雜化相對，無法得到由增大基本排列圖案的尺寸引起的特別的效果。因此，從防止信號處理的復雜化的觀點出發(fā)，優(yōu)選為基本排列圖案的尺寸不會過大的8像素以下X8像素以下，從使信號處理簡單化的觀點出發(fā)，更優(yōu)選為與8X6像素對應的基本排列圖案。
[0153]上述各實施方式的各濾色器排列包含將各色的濾色器沿水平方向(H)和垂直方向(V) 二維排列而成的基本排列圖案，且該基本排列圖案沿水平方向(H)和垂直方向(V)重復配置，但是本發(fā)明不限于此。
[0154]例如，也可以是如圖13所示的濾色器排列72那樣包含將RGB濾光片23R、23G、23B沿傾斜方向(NE、NW) 二維排列而成的所謂蜂窩排列狀(蜂窩配置)的基本排列圖案P9且將基本排列圖案P6沿傾斜方向(NE、NW)重復配置而成的排列圖案。在該情況下，傾斜方向(NE、NW)成為本發(fā)明的第一和第二方向，水平和垂直方向成為本發(fā)明的第三和第四方向。
[0155]這種濾色器排列52是使第一實施方式的濾色器排列22繞攝影光學系統(tǒng)10的光軸旋轉(zhuǎn)45°后的排列圖案，因此具有與上述第一實施方式同樣的特征(I)?(8)。另外，雖然省略了圖示，但是對于基本排列圖案P2?P5，也可以設(shè)為上述的蜂窩排列。
[0156]在上述第一實施方式中，對由原色RGB的濾色器構(gòu)成的濾色器排列進行了說明，但是也能夠?qū)⒈景l(fā)明適用于例如在作為原色RGB的互補色的C (青色)、M(品紅)、Y (黃色)中加入了 G后的四種顏色的互補色系的濾色器的濾色器排列。在該情況下，將滿足上述條件(I)?(4)的任一個條件的濾色器作為本發(fā)明的第一濾光片，將其他濾色器作為第二濾光片。
[0157]如以上那樣，本發(fā)明的濾色器排列22能夠?qū)崿F(xiàn)(A)后段的去馬賽克算法處理的簡化、(B)高頻區(qū)域中的去馬賽克算法處理的再現(xiàn)精度的提高、(C)去馬賽克算法處理時的混渚的抑制和聞頻再現(xiàn)性的提聞、(D) R像素和B像素的去馬賽克算法處理的精度提聞、聞分辨率化。
[0158]另外，本發(fā)明的彩色攝像元件的濾色器排列不限于上述的實施方式，在不脫離本發(fā)明的精神的范圍內(nèi)能夠進行各種的變形，這是不言而喻的。例如，也可以將上述各實施方式的濾色器排列適當組合。另外，作為本發(fā)明的第一濾光片，也可以使用將G濾光片23G、透明濾光片23W、第一和第二 G濾光片23G1、23G2、E濾光片23Ε等的至少任兩種組合后的濾光片，或者也可以使用滿足上述條件(I)?(4)中的任一個條件那樣的其他顏色的濾光片。此外，作為本發(fā)明的第二濾光片，也可以使用RB濾光片23R、23B以外的顏色的濾光片。
[0159]在上述各實施方式中，對搭載于數(shù)碼相機的彩色攝像元件進行了說明，但是例如也能夠?qū)⒈景l(fā)明適用于搭載于智能手機、手機、PDA等具有攝影功能的各種的電子設(shè)備(攝像裝置)的彩色攝像元件。
[0160]附圖標記說明
[0161]9…數(shù)碼相機，12...彩色攝像元件，21...光電轉(zhuǎn)換元件，22、32、42、52、62、72…濾色器排列，23R…R濾光片，23G…G濾光片，23G1...第一 G濾光片，23G2…第二 G濾光片，23B…B濾光片，23W...透明濾光片，23Ε...Ε濾光片，Q...矩形圖案，Pl?P6...基本排列圖案
【權(quán)利要求】
1.一種彩色攝像兀件,是在由排列于第一方向和與該第一方向垂直的第二方向上的光電轉(zhuǎn)換元件構(gòu)成的多個像素上配置濾色器而成的單板式彩色攝像元件， 所述濾色器的排列包含將所述濾色器沿所述第一方向和所述第二方向以與MXN像素對應的排列圖案排列而成的基本排列圖案，且該基本排列圖案沿所述第一方向和所述第二方向重復配置，其中M為8以上，N為6以上， 所述基本排列圖案包含與一種顏色以上的第一色對應的第一濾光片和與用于得到亮度信號的貢獻率比所述第一色低的兩種顏色以上的第二色對應的第二濾光片， 所述基本排列圖案具有四個以上由所述第一濾光片組成的與3X2像素對應的矩形圖案， 在所述濾色器的排列內(nèi)，包圍所述矩形圖案的四方，配置第一方向的格子濾光片行和第二方向的格子濾光片行，所述第一方向的格子濾光片行和第二方向的格子濾光片行排列有所述第一濾光片和與所述第二色的各色對應的所述第二濾光片， 在所述濾色器的排列內(nèi)，所述第一濾光片配置在所述濾色器的排列的第一方向和第二方向以及相對于所述第一方向和第二方向而傾斜的第三方向和第四方向的各濾光片行內(nèi)，在所述基本排列圖案內(nèi)，與所述第二色的各色對應的所述第二濾光片在所述第一方向和第二方向的各濾光片行內(nèi)配置一個以上。
2.—種彩色攝像兀件,是在由排列于第一方向和與該第一方向垂直的第二方向上的光電轉(zhuǎn)換元件構(gòu)成的多個像素上配置濾色器而成的單板式彩色攝像元件， 所述濾色器的排列包含將所述濾色器沿所述第一方向和所述第二方向以與MXN像素對應的排列圖案排列而成的基本排列圖案，且該基本排列圖案沿所述第一方向和所述第二方向重復配置，其中M為8以上，N為6以上， 所述基本排列圖案包含透過率的峰值處于480nm以上且570nm以下的范圍內(nèi)的與一種顏色以上的第一色對應的第一濾光片和透過率的峰值處于所述范圍之外的與兩種顏色以上的第二色對應的第二濾光片， 所述基本排列圖案具有四個以上由所述第一濾光片組成的與3X2像素對應的矩形圖案， 在所述濾色器的排列內(nèi)，包圍所述矩形圖案的四方，配置第一方向的格子濾光片行和第二方向的格子濾光片行，所述第一方向的格子濾光片行和第二方向的格子濾光片行排列有所述第一濾光片和與所述第二色的各色對應的所述第二濾光片， 在所述濾色器的排列內(nèi)，與所述第一色中的任一顏色對應的所述第一濾光片配置在所述濾色器的排列的第一方向和第二方向以及相對于所述第一方向和第二方向而傾斜的第三方向和第四方向的各濾光片行內(nèi)， 在所述基本排列圖案內(nèi)，與所述第二色的各色對應的所述第二濾光片在所述基本排列圖案內(nèi)的所述第一方向和第二方向的各濾光片行內(nèi)配置一個以上。
3.—種彩色攝像兀件,是在由排列于第一方向和與該第一方向垂直的第二方向上的光電轉(zhuǎn)換元件構(gòu)成的多個像素上配置濾色器而成的單板式彩色攝像元件， 所述濾色器的排列包含將所述濾色器沿所述第一方向和所述第二方向以與MXN像素對應的排列圖案排列而成的基本排列圖案，且該基本排列圖案沿所述第一方向和所述第二方向重復配置，其中M為8以上，N為6以上， 所述基本排列圖案包含與一種顏色以上的第一色對應的第一濾光片和在波長為500nm以上且560nm以下的范圍內(nèi)透過率比所述第一濾光片低的與兩種顏色以上的第二色對應的第二濾光片， 所述基本排列圖案具有四個以上由所述第一濾光片組成的與3X2像素對應的矩形圖案， 在所述濾色器的排列內(nèi)，包圍所述矩形圖案的四方，配置第一方向的格子濾光片行和第二方向的格子濾光片行，所述第一方向的格子濾光片行和第二方向的格子濾光片行排列有所述第一濾光片和與所述第二色的各色對應的所述第二濾光片， 在所述濾色器的排列內(nèi)，與所述第一色中的任一顏色對應的所述第一濾光片配置在所述濾色器的排列的第一方向和第二方向以及相對于所述第一方向和第二方向而傾斜的第三方向和第四方向的各濾光片行內(nèi)， 在所述基本排列圖案內(nèi)，與所述第二色的各色對應的所述第二濾光片在所述基本排列圖案內(nèi)的所述第一方向和第二方向的各濾光片行內(nèi)配置一個以上。
4.一種彩色攝像兀件,是在由排列于第一方向和與該第一方向垂直的第二方向上的光電轉(zhuǎn)換元件構(gòu)成的多個像素上配置濾色器而成的單板式彩色攝像元件， 所述濾色器的排列包含將所述濾色器沿所述第一方向和所述第二方向以與MXN像素對應的排列圖案排列而成的基本排列圖案，且該基本排列圖案沿所述第一方向和所述第二方向重復配置，其中M為8以上，N為6以上， 所述基本排列圖案包括與包含三原色中對亮度信號貢獻最大的顏色和顏色不同于所述三原色的第四色在內(nèi)的兩種顏色以上的第一色對應的第一濾光片以及與所述第一色以外的兩種顏色以上的第二色對應的第二濾光片， 所述基本排列圖案具有四個以上由所述第一濾光片組成的與3X2像素對應的矩形圖案， 在所述濾色器的排列內(nèi)，包圍所述矩形圖案的四方，配置第一方向的格子濾光片行和第二方向的格子濾光片行，所述第一方向的格子濾光片行和第二方向的格子濾光片行排列有所述第一濾光片和與所述第二色的各色對應的所述第二濾光片， 在所述濾色器的排列內(nèi)，所述第一濾光片配置在所述濾色器的排列的第一方向和第二方向以及相對于所述第一方向和第二方向而傾斜的第三方向和第四方向的各濾光片行內(nèi)，在所述基本排列圖案內(nèi)，與所述第二色的各色對應的所述第二濾光片在所述基本排列圖案內(nèi)的所述第一方向和第二方向的各濾光片行內(nèi)配置一個以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1?4中任一項所述的彩色攝像元件，其中， 在所述第一方向和所述第二方向的格子濾光片行中，所述第一濾光片配置于所述矩形圖案的對角線上的位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1?5中任一項所述的彩色攝像元件，其中， 所述基本排列圖案的所述MXN是8X6，所述基本排列圖案具有四個所述矩形圖案，所述第一方向的格子濾光片行和第二方向的格子濾光片行為一個像素寬度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1?6中任一項所述的彩色攝像元件，其中， 在所述基本排列圖案內(nèi)，所述第一方向的格子濾光片行和第二方向的格子濾光片行中所述第二色的各色的濾光片以同比率存在。
8.根據(jù)權(quán)利要求1?7中任一項所述的彩色攝像元件，其中， 與所述矩形圖案的四邊的各一邊相鄰而配置有至少一個所述第二色的各色的濾光片。
9.根據(jù)權(quán)利要求1?8中任一項所述的彩色攝像元件，其中， 在所述濾色器的排列內(nèi)，與所述第二色的各色對應的所述第二濾光片在所述第三方向和第四方向的各濾光片行內(nèi)配置一個以上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1?9中任一項所述的彩色攝像元件，其中， 在所述濾色器是正方形形狀的情況下，所述第三方向和第四方向相對于所述第一方向和第二方向分別成45°。
11.根據(jù)權(quán)利要求1?10中任一項所述的彩色攝像元件，其中， 所述第一色包含綠色和透明中的至少任一種。
12.根據(jù)權(quán)利要求1?11中任一項所述的彩色攝像元件，其中， 所述第二色包含紅色和藍色。
13.一種攝像裝置，具備: 攝影光學系統(tǒng)； 彩色攝像元件，經(jīng)由所述攝影光學系統(tǒng)而使被攝體像成像 '及 圖像數(shù)據(jù)生成部，生成表示成像后的所述被攝體像的圖像數(shù)據(jù)， 所述彩色攝像元件是權(quán)利要求1?12中任一項所述的彩色攝像元件。
【文檔編號】H04N9/07GK104429061SQ201380036089
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年7月3日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月6日
【發(fā)明者】田中誠二, 林健吉, 河村典子 申請人:富士膠片株式會社