JP2000308074A - 撮像素子、画像信号処理装置並びにカメラ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の補色カメラシステムの場合、斜め方向
の解像度が低く、特に静止画像では画像の劣化として目
立ちやすい傾向にある。 【解決手段】 ＣＣＤ撮像素子１の各画素には１ａで示
すような色パターンでコーティングを施している。この
色コーティングパターン１ａは、イエローＹｅ，シアン
Ｃｙ，マゼンタＭｇ，グリーンＧの４画素を水平方向Ｈ
に並べたラインを垂直方向Ｖに２ライン配置した４画素
２ラインを単位とした補色系コーティングであり、特
に、上記単位内では１ライン目の４画素の前半の２画素
（Ｙｅ，Ｍｇ）と後半の２画素（Ｃｙ，Ｇ）を各２画素
内の順番を変えずに、２ライン目の後半と前半に逆転配
置している。この色コーティングパターンを使うことに
より、水平、斜め方向で４画素Ｙｅ，Ｃｙ，Ｍｇ，Ｇの
加算ができ、この結果から解像度の高い輝度信号を作れ
る。また、垂直、斜めのアパーチャーコントロール信号
をこれらから作り解像度を上げることも可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、補色系のコーティ
ングが施された撮像素子、及びその撮像素子からの読み
出し信号に対してアパーチャー処理を施す画像信号処理
装置並びに上記撮像素子と画像信号処理装置からなるカ
メラ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えばイエロー（Ｙｅ）、シ
アン（Ｃｙ）、マゼンタ（Ｍｇ）、グリーン（Ｇ）等の
補色系のコーティングを施してなるＣＣＤ等の撮像デバ
イスを備えた補色カメラシステムは、レッド（Ｒ）、ブ
ルー（Ｂ）、グリーン（Ｇ）の原色系のコーティングを
施してなるＣＣＤ等の撮像素子を備えた原色カメラシス
テムに比べて、各画素の感度が高く、各画素の色成分も
多いため、解像度改善をしなくても比較的良好な画素が
得られることが特徴となっている。

【０００３】従来の補色カメラシステムでの色コーティ
ングパターン例を図１８（ａ）、（ｂ）に示す。図１８
の（ａ）において、上記色コーティングパターンは、Ｙ
ｅ，Ｃｙ，Ｍｇ，Ｇそれぞれを２画素づつ使った８画素
４ラインを単位とし、その単位内で１ライン目にＹｅと
Ｃｙを配置し、２ライン目にＭｇとＧを配置し、３ライ
ン目に１ライン目と同様ＹｅとＣｙを配置し、４ライン
目に２ライン目の配置を逆にしたＧとＭｇを配置してな
る市松パターンである。この８画素４ラインの市松パタ
ーンを単位として図１８の（ｂ）のような色コーティン
グパターンとする。

【０００４】図１９には上記色コーティングパターンが
施されたＣＣＤ撮像素子１０１とその周辺回路の具体例
を示す。ＣＣＤ撮像素子１０１からの補色画像信号は相
関二重サンプリング（Correlation doubule sampling：
以下、ＣＤＳという。）処理部＆自動利得制御（Auto G
ain Control：以下、ＡＧＣという）処理部１０２でノ
イズ除去処理及びゲイン制御処理が施された後、Ａ／Ｄ
変換器１０３でデジタル信号に変換される。そしてこの
Ａ／Ｄ変換器１０３からのデジタル補色画像信号は出力
端子１０４から、図２０に示す輝度信号処理部１０５と
色信号処理部１２２を備える画像信号処理装置に供給さ
れる。

【０００５】図２０において入力端子１０６を介して入
力された上記ディジタル補色画像信号（以下、補色画像
信号とのみ記す）は、１ラインディレイ回路（１ＨＤ
Ｌ）１０７と輝度信号処理部１０５の垂直アパーチャー
コントロール部（垂直アパコン部）１１２内部のバンド
パスフィルタ１１２ａと、色信号処理部１２２の水平垂
直補間部１２３に送られる。

【０００６】１ラインディレイ回路１０７の出力は１ラ
インディレイ回路１０８を介して更に１ラインディレイ
回路１０９に送られる。これら１ラインディレイ回路１
０７〜１０９は、それぞれ入力された補色画像信号を１
ライン分遅延し、各々の遅延出力を垂直アパコン部１１
２と水平垂直補間部１２３に送る。これにより、垂直ア
パコン部１１２と水平垂直補間部１２３には、４ライン
同時化された補色画像信号が供給されることになる。

【０００７】また、１ラインディレイ回路１０７及び１
ラインディレイ回路１０８の出力は、輝度信号処理部１
０５の垂直ローパスフィルタ１１０に送られる。

【０００８】垂直ローパスフィルタ１１０は、タップ係
数が（１，１）である図２１に示す周波数特性のフィル
タであり、上記１ラインディレイ回路１０７及び１０８
からの補色画像信号の垂直方向の低域成分を通し、その
低域成分を水平ローパスフィルタ１１１に送る。水平ロ
ーパスフィルタ１１も上記図２１に示す周波数特性のフ
ィルタであり、上記補色画像信号の水平方向の低域成分
を通す。この水平ローパスフィルタ１１１からのフィル
タ出力は輝度信号となっている。この輝度信号は、水平
アパコン部１１３の二つのバンドパスフィルタ１１３
ａ，１１３ｂと、加算器１１９に送られる。

【０００９】垂直アパコン部１１２はタップ係数が例え
ば（−１，１，１，−１）であり図２２に示す様な周波
数特性のバンドパスフィルタ１１２ａを使って上記４ラ
イン同時化された補色画像信号から所定の高域成分を取
り出す。ここで、取り出された高域成分は空間位相を合
わせるために上記図２１と同様の周波数特性の水平ロー
パスフィルタ１１４に送られる。この水平ローパスフィ
ルタ１１４の出力は乗算器１１５に送られる。

【００１０】水平アパコン部１１３はタップ係数が（−
１，２，−１）であり図２３に示す様な周波数特性のバ
ンドパスフィルタ１１３ａと、タップ係数が（−１，
０，２，０，−１）であり図２４に示す様な周波数特性
のバンドパスフィルタ１１３ｂを使って上記輝度信号の
高周波成分を取り出している。バンドパスフィルタ１１
３ａで取り出された高周波成分は乗算器１１６に送られ
る。またバンドパスフィルタ１１３ｂで取り出された高
周波成分は乗算器１１７に送られる。

【００１１】乗算器１１５は水平ローパスフィルタ１１
４を介した垂直方向の高周波成分に所定のアパーチャー
コントロールゲインを掛け、その出力信号を加算器１１
８に送る。乗算器１１６は水平アパコン部１１３のバン
ドパスフィルタ１１３ａからの高周波成分に所定のアパ
ーチャーコントロールゲインを掛け、その出力信号を加
算器１１８に送る。乗算器１１６は水平アパコン部１１
３のバンドパスフィルタ１１３ｂからの高周波成分に所
定のアパーチャーコントロールゲインを掛け、その出力
信号を加算器１１８に送る。

【００１２】加算器１１８は乗算器１１５〜１１７の各
出力信号を加算し、アパーチャーコントロール信号とし
て出力し、加算器１１９に送る。

【００１３】加算器１１９では、上記アパーチャーコン
トロール信号を上記輝度信号に加算する。すなわち、加
算器１１９からは、高周波成分が補償（アパーチャーコ
ントロール処理）された輝度信号が出力される。この加
算器１１９から出力された輝度信号は、ガンマ（γ）補
正回路１２０に送られる。

【００１４】ガンマ補正回路１２０では、アパーチャー
コントロール処理後の輝度信号をガンマ処理し、このガ
ンマ補正後の輝度信号が出力端子１２１から出力され
る。

【００１５】色信号処理部１２２の水平垂直補間部１２
３は、上記４ライン同時化された補色画像信号に対して
水平垂直方向共に図２５，図２６の様な周波数特性のフ
ィルタリング処理を施して空間位相を合わせる。この水
平垂直方向共に空間位相が合わせられた補色画像信号
は、水平ローパスフィルタ１２４に送られ、所望の帯域
に落とされて、原色分離部１２５に送られる。

【００１６】原色分離部１２５は、例えば以下に示す式
で表せるマトリクスを通して上記補色画像信号を原色分
離する。

【００１７】Ｇ＝Ｇ＋ａ×Ｙｅ＋ｂ×Ｃｙ−ｃ×Ｍｇ Ｒ＝Ｙｅ＋ｄ×Ｍｇ−ｅ×Ｃｙ−ｆ×Ｇ Ｂ＝Ｃｙ＋ｇ×Ｍｇ−ｈ×Ｙｅ−ｉ×Ｇ 原色分離により得られたＲ／Ｇ／Ｂは、ホワイトバラン
ス部１２６でホワイトバランス、色ガンマ補正部１２７
でガンマ補正された後、リニアマトリクス部１２８でリ
ニアマトリクス処理され、（Ｒ−Ｙ），（Ｂ−Ｙ）信号
とされて、それぞれ出力端子１２９，１３０から出力さ
れる。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の補色カメラシステムの場合、斜め方向の解像度が低
く、特に静止画像では画像の劣化として目立ちやすい傾
向にある。すなわち例えば、斜め線が階段状になる現象
が見えやすいという問題がある。また従来の色コーティ
ング処理は垂直解像度も４００数十本程度までしか取れ
ない。また、垂直の色偽信号に対しても高解像度信号が
確実に得られない分抑圧がかかりにくい。

【００１９】そこで、本発明は、上記実情に鑑みてなさ
れたものであり、水平、垂直方向の解像度のみならず、
斜め方向の解像度を高めることが可能で、かつ色偽信号
を大幅に抑圧することができる撮像素子、画像信号処理
装置、及びカメラ装置の提供を目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明に係る撮像素子
は、上記課題を解決するために、イエローＹｅ，シアン
Ｃｙ，マゼンタＭｇ，グリーンＧの４画素を水平方向に
並べたラインを垂直方向に２ライン配置した４画素２ラ
インを単位とした補色系コーティングが施された画素を
配列してなる撮像素子であって、上記単位内では１ライ
ン目の４画素の前半の２画素と後半の２画素を各２画素
内の順番を変えずに、２ライン目の後半と前半に逆転配
置している。

【００２１】また、本発明に係る画像信号処理装置は、
上記課題を解決するために、イエローＹｅ，シアンＣ
ｙ，マゼンタＭｇ，グリーンＧの４画素を水平方向に並
べたラインを垂直方向に２ライン配置した４画素２ライ
ンを単位とし、この単位内での４画素の配置を、１ライ
ン目の４画素の前半の２画素と後半の２画素を各２画素
内の順番を変えずに、２ライン目の後半と前半に逆転し
てなる市松模様画素を配列している撮像素子からの全画
素独立読み出し信号を処理する画像信号処理装置におい
て、上記撮像素子からの全画素独立読み出し信号に対し
て、水平方向４画素を使い垂直アパーチャー信号を生成
し、この垂直アパーチャー信号を用いて輝度信号の垂直
方向高周波成分を補償する輝度信号処理手段を備える。

【００２２】また、本発明に係る画像信号処理装置は、
上記課題を解決するために、イエローＹｅ，シアンＣ
ｙ，マゼンタＭｇ，グリーンＧの４画素を水平方向に並
べたラインを垂直方向に２ライン配置した４画素２ライ
ンを単位とし、この単位内での４画素の配置を、１ライ
ン目の４画素の前半の２画素と後半の２画素を各２画素
内の順番を変えずに、２ライン目の後半と前半に逆転し
てなる市松模様画素を配列している撮像素子からの全画
素独立読み出し信号を処理する画像信号処理装置におい
て、上記撮像素子からの全画素独立読み出し信号に対し
て、斜め方向４画素を使い斜めアパーチャー信号を生成
し、この斜めアパーチャー信号を用いて輝度信号の斜め
方向高周波成分を補償する輝度信号処理手段を備える。

【００２３】また、本発明に係るカメラ装置は、上記課
題を解決するために、イエローＹｅ，シアンＣｙ，マゼ
ンタＭｇ，グリーンＧの４画素を水平方向に並べたライ
ンを垂直方向に２ライン配置した４画素２ラインを単位
とし、この単位内での４画素の配置を、１ライン目の４
画素の前半の２画素と後半の２画素を各２画素内の順番
を変えずに、２ライン目の後半と前半に逆転してなる市
松模様画素を配列している撮像素子と、上記撮像素子か
らの全画素独立読み出し信号に対して、水平方向４画素
又は斜め方向４画素を使い垂直アパーチャー信号又は斜
め方向アパーチャー信号を生成し、この垂直アパーチャ
ー信号又は斜め方向アパーチャー信号を用いて輝度信号
の垂直方向高周波成分又は斜め方向高周波成分を補償す
る画像信号処理手段とを備える。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態について、図面を参照しながら説明する。この実施の
形態は、図１に示すＣＣＤ撮像素子と、図２に示す画像
信号処理装置からなる補色カメラシステムである。

【００２５】図１において、ＣＣＤ撮像素子１の各画素
には１ａで示すような色パターンでコーティングを施し
ている。この色コーティングパターン１ａは図３の
（ａ）に示すように、イエローＹｅ，シアンＣｙ，マゼ
ンタＭｇ，グリーンＧの４画素を水平方向Ｈに並べたラ
インを垂直方向Ｖに２ライン配置した４画素２ラインを
単位とした補色系コーティングであり、特に、上記単位
内では１ライン目の４画素の前半の２画素（Ｙｅ，Ｍ
ｇ）と後半の２画素（Ｃｙ，Ｇ）を各２画素内の順番を
変えずに、２ライン目の後半と前半に逆転配置してい
る。

【００２６】具体的には、１ライン目にＹｅ，Ｍｇ，Ｃ
ｙ，Ｇという順番で画素を配置し、２ライン目にＣｙ，
Ｇ，Ｙｅ，Ｍｇという順番で画素を配置してなる市松パ
ターンを単位としている。一般化すると、図３の（ｂ）
に示すように表現できる。

【００２７】この単位からなる色コーティングパターン
１ａを使うことにより、水平、斜め方向の４画素でコー
ティング全色（Ｙｅ，Ｃｙ，Ｍｇ，Ｇ）の加算ができ、
この結果から垂直、斜めのアパーチャーコントロール信
号を作り、輝度信号に加えて解像度を上げることができ
る。また、図３の（ｂ）のパターンなら、Ｙｅ，Ｃｙ，
Ｍｇ，Ｇが入れ替わっても同じ効果となる。

【００２８】図１のＣＣＤ撮像素子１からの補色画像信
号は相関二重サンプリング（Correlation doubule samp
ling：以下、ＣＤＳという。）処理部＆自動利得制御
（AutoGain Control：以下、ＡＧＣという）処理部２で
ノイズ除去処理及びゲイン制御処理が施された後、Ａ／
Ｄ変換器３でデジタル信号に変換される。そしてこのＡ
／Ｄ変換器３からのデジタル補色画像信号は、出力端子
４から図２に示す輝度信号処理部５及び色信号処理部３
０を備える画像信号処理装置に供給される。

【００２９】画像信号処理装置を示す図２において入力
端子６を介して入力された上記デジタル補色画像信号
（以下、補色画像信号とのみ記す）は、１ラインディレ
イ回路（１ＨＤＬ）７と垂直ローパスフィルタ１１と、
垂直アパーチャーコントロール部（垂直アパコン部）１
７内部のバンドパスフィルタ１７ｂと、斜めアパコン部
２２の後述する二つのバンドパスフィルタ２２ａ，２２
ｂと二つのローパスフィルタ２２ｃ，２２ｄと、色信号
処理部３０の垂直補間ローパスフィルタ３１に供給され
る。

【００３０】１ラインディレイ回路７の出力は、１ライ
ンディレイ回路８，９，１０に順次送られる。これら１
ラインディレイ回路８〜１０は、それぞれ入力された補
色画像信号を１ライン分遅延する。また、１ラインディ
レイ回路７の出力は、垂直ローパスフィルタ１１と、垂
直アパコン部１７内部のバンドパスフィルタ１７ａ及び
１７ｂと、斜めアパコン部２２の二つのバンドパスフィ
ルタ２２ａ，２２ｂと二つのローパスフィルタ２２ｃ，
２２ｄと、垂直補間ローパスフィルタ３１に供給され
る。

【００３１】また、１ラインディレイ回路８の出力は、
１ラインディレイライン回路９に送られると共に、垂直
ローパスフィルタ１１と、垂直アパコン部１７内部のバ
ンドパスフィルタ１７ａ及び１７ｂと、斜めアパコン部
２２の二つのバンドパスフィルタ２２ａ，２２ｂと二つ
のローパスフィルタ２２ｃ，２２ｄと、垂直補間ローパ
スフィルタ３１に供給される。また、１ラインディレイ
回路９の出力は、１ラインディレイライン回路１０に送
られると共に、垂直ローパスフィルタ１１と、垂直アパ
コン部１７内部のバンドパスフィルタ１７ａ及び１７ｂ
と、斜めアパコン部２２の二つのバンドパスフィルタ２
２ａ，２２ｂと二つのローパスフィルタ２２ｃ，２２ｄ
と、垂直補間ローパスフィルタ３１に供給される。

【００３２】また、１ラインディレイ回路１０の出力
は、垂直ローパスフィルタ１１と、垂直アパコン部１７
内部のバンドパスフィルタ１７ｂと、斜めアパコン部２
２の二つのバンドパスフィルタ２２ａ，２２ｂと二つの
ローパスフィルタ２２ｃ，２２ｄと、垂直補間ローパス
フィルタ３１に供給される。

【００３３】これにより、垂直アパコン部１７のバンド
パスフィルタ１７ｂ及び斜めアパコン部２２の二つのバ
ンドパスフィルタ２２ａ，２２ｂと二つのローパスフィ
ルタ２２ｃ，２２ｄと、さらに垂直補間ローパスフィル
タ３１には５ライン同時化された補色画像信号が供給さ
れることになる。

【００３４】また、垂直アパコン部１７のバンドパスフ
ィルタ１７には１ラインディレイ回路７〜９からの３ラ
イン同時化された補色画像信号が供給されることにな
る。

【００３５】垂直ローパスフィルタ１１は、タップ係数
が例えば（−１，４，１０，４，−１）で、図４に示す
周波数特性を持つフィルタであり、上記５ライン同時化
された補色画像信号の低域成分を通し、水平ローパスフ
ィルタ１２に供給する。水平ローパスフィルタ１２は上
記図２１に示したのと同様の周波数特性を持つフィルタ
であり、上記垂直ローパスフィルタ１１の出力を通し
て、輝度信号を生成する。すなわち、輝度信号は図５に
示すような画素間の演算から作られ、輝度信号空間位相
は図５中の黒点の一となる。

【００３６】アパーチャーコントロール信号（以下アパ
コン信号）は、上記図３に示した色コーティングパター
ンにより、従来の水平、垂直方向に、斜め方向を加えた
３方向に対して掛けることができる。

【００３７】先ず、水平アパコン信号の生成について説
明する。水平アパコン信号は、１ラインディレイ回路７
〜１０からの垂直５ライン分の信号を使って作る。最初
に、図４の周波数特性を持つ垂直ローパスフィルタ１１
で、フィルタリング処理を施した後、水平アパコン部１
３の二つのバンドパスフィルタ１３ａ及び１３ｂを通
し、それぞれのフィルタ出力に乗算器１４及び１５で適
当なゲインを掛けて加算器１６で加算することにより水
平アパコン信号を生成している。ここで、バンドパスフ
ィルタ１３ａは上記図２２に示したのと同様の周波数特
性を持つ。また、バンドパスフィルタ１３ｂは図６に示
す周波数特性を持つ。生成された水平アパコン信号は最
後に他のアパコン信号と加算される。このように水平ア
パコン信号は例えば図７で示す垂直５ライン分の画素間
の演算から作られ、輝度信号と空間位相を一致させる。

【００３８】垂直アパコン信号も、垂直５ライン分の信
号を使って作る。垂直アパコン部１７の中のバンドパス
フィルタ１７ｂが通した上記垂直５ライン分の信号の内
の所定の周波数成分に乗算器１９で適当なゲインを掛
け、同じくバンドパスフィルタ１７ａが通した上記垂直
３ライン分の信号の内の所定の周波数成分に乗算器１８
で適当なゲインを掛け、それらを加算器２０で加算す
る。加算器２０での加算後、図８に示すような周波数特
性の水平ローパスフィルタ２１を通すことにより垂直ア
パコン信号を生成する。この垂直アパコン信号は、バン
ドパスフィルタ１７ａからの出力の場合、例えば図９で
示す水平３ラインの画素間の演算から作られ、輝度信号
と空間位相を一致させる。水平３ラインを加算すること
により、輝度信号と同じＹｅ，Ｃｙ，Ｍｇ，Ｇの４画素
を使って垂直アパコン信号を作ることができる。この結
果、従来のコーティングパターンでは垂直アパコン信号
を作る際に、縦の画素加算が必ず必要であったが、本発
明ではその必要がなくなる。このため、従来掛かってい
た図２９に周波数特性を示す垂直方向のローパスフィル
タを不要とするので、従来に比べて垂直方向の高周波成
分（ｆｓ／２）付近を持ち上げることが可能となり、垂
直アパコン信号により垂直方向の高解像度が実現でき
る。

【００３９】斜めアパコン信号も１ラインディレイ回路
からの垂直５ライン分の信号を使って作る。図２の例で
は、斜めアパコン部２２内部の右斜めバンドパスフィル
タ２２ｂが上記垂直５ラインから右斜めアパコン信号を
作り、左斜めバンドパスフィルタ２２ａが上記垂直５ラ
インから左斜めアパコン信号を作る。これら右斜めアパ
コン信号と左斜めアパコン信号は加算器２３で加算され
る。加算器２３の加算結果を斜めアパコン信号とし、乗
算器２４で適当なゲインを掛けてから水平ローパスフィ
ルタ２５を通してγ補正前に他の信号と加算器１６で加
算する。

【００４０】右斜めアパコン信号の生成の具体例を図１
０に示す。入力信号に対して上記図８に示したのと同様
の周波数特性を持つローパスフィルタ２２ｄを使って右
斜めに４画素加算し、これに対してタップ係数が（−
１，２，−１）であり上記図２３に示す周波数特性のフ
ィルタを掛ければ右斜めアパコン信号が得られる。同様
に左斜めアパコン信号を作り、右斜めアパコン信号と左
斜めアパコン信号とを加算して斜めアパコン信号とす
る。

【００４１】そして、斜めアパコン信号に乗算器２４で
ゲインを掛けた後に後段でタップ係数が（１，１）であ
り図２１に示す周波数特性のフィルタを通して他のアパ
コン信号と空間位相を合わせる。図２の例では斜め方向
に（−１，２，−１）フィルタしか掛けていないが、回
路規模が許されれば水平アパコンと同様に（−１，０，
２，０，−１）の帯域を持ち上げることも可能である。

【００４２】この図２の例では、この様にして得られた
輝度信号、水平アパコン、垂直アパコン、斜めアパコン
信号を加算してからγ補正を施し、輝度信号として外部
に出力している。

【００４３】また、この例で輝度信号処理は従来とほぼ
同等の処理、及び解像度としている。これに対して加え
る垂直、斜めのアパコン信号を高解像度側（ｆｓ／２付
近）を持ち上げて乗せることにより従来に比べ解像度感
の高い絵が得られる。

【００４４】次に、色信号処理部３０の垂直補間ローパ
スフィルタ３１は、上記５ライン同時化された補色画像
信号に対して垂直方向に上記図２５，図２６の様な周波
数特性のフィルタリング処理を施して空間位相を合わせ
る。そして、輝度信号と垂直空間位相を合わせる為に上
記図２１の周波数特性を持つ垂直ローパスフィルタを通
し、次に水平方向の空間位相を合わせるために上記図２
５，図２６の周波数特性を持つ水平ローパスフィルタ３
３を通す。この色信号処理の具体例を図１１に示す。色
信号処理が施された画像信号は原色分離部３４に送られ
る。

【００４５】原色分離部３４は、例えば以下に示す式で
表せるマトリクスを通して上記補色画像信号を原色分離
する。

【００４６】Ｇ＝Ｇ＋ａ×Ｙｅ＋ｂ×Ｃｙ−ｃ×Ｍｇ Ｒ＝Ｙｅ＋ｄ×Ｍｇ−ｅ×Ｃｙ−ｆ×Ｇ Ｂ＝Ｃｙ＋ｇ×Ｍｇ−ｈ×Ｙｅ−ｉ×Ｇ 原色分離により得られたＲ／Ｇ／Ｂは、ホワイトバラン
ス部３５でホワイトバランス、色ガンマ補正部３６でガ
ンマ補正された後、リニアマトリクス部３７でリニアマ
トリクス処理され、（Ｒ−Ｙ），（Ｂ−Ｙ）信号とされ
て、それぞれ乗算器３８及び３９に供給される。この乗
算器３８及び３９には水平アパコン部１３からの水平ア
パコン信号と垂直アパコン部１７からの垂直アパコン信
号も供給されており、色消し処理が行われる。上記図１
に示したコーティングパターンで上述したような色信号
処理をした場合、水平垂直ｆｓ／２近辺に色偽信号（エ
リアシング）が発生する。そこで通常色信号帯域は狭く
して構わないでのアパコン信号（高い周波数帯域）を用
いて２／ｆｓ成分が大きい場合は色差信号（Ｒ−Ｙ），
（Ｂ−Ｙ）に最小“０”のゲインを掛けて色信号レベル
を下げることにより偽信号を抑圧している。図２に示し
た画像信号処理装置では従来に比べて垂直２／ｆｓの帯
域で大きく色偽信号を抑圧することが可能である。同様
に水平方向のアパコン部を用いて水平２／ｆｓの偽信号
を抑圧する。必要に応じて斜め方向のアパコン信号も使
ってもよい。また、バンドパスフィルタ１７ｂ及びバン
ドパスフィルタ１３ｂからのアパコン信号も必要に応じ
て使ってもよい。

【００４７】なお、補色カメラシステムを上記輝度信号
処理装置と共に構成するＣＣＤ撮像素子上には、上記図
３に示した単位に基づく色コーティングパターンの他、
図１２の（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）及び（ｅ）に
示す単位に基づく他の類似コーティングパターンを使用
しても良い。

【００４８】図１２の（ａ）に示すパターンは、１ライ
ン目にＭｇ，Ｙｅ，Ｇ，Ｃｙの順番で画素を配置し、２
ライン目にＧ，Ｃｙ，Ｍｇ，Ｙｅの順番で画素を配置し
ている。すなわち、Ｙｅ，Ｃｙ，Ｍｇ，Ｇの４画素を水
平方向Ｈに並べたラインを垂直方向Ｖに２ライン配置し
た４画素２ラインを単位とした補色系コーティングであ
り、特に、上記単位内で１ライン目の４画素の前半の２
画素（Ｍｇ，Ｙｅ）と後半の２画素（Ｇ，Ｃｙ）を各２
画素内の順番を変えずに、２ライン目の後半と前半に逆
転配置している。図１３にはこの市松パターンを単位と
した色コーティングパターン５１ａを施したＣＣＤ撮像
素子５１とその周辺部の構成を示す。

【００４９】図１２の（ｂ）に示すパターンは、１ライ
ン目にＹｅ，Ｃｙ，Ｍｇ，Ｇの順番で画素を配置し、２
ライン目にＭｇ，Ｇ，Ｙｅ，Ｃｙの順番で画素を配置し
ている。すなわち、上記４画素２ラインを単位とした補
色系コーティングであり、特に、上記単位内で１ライン
目の４画素の前半の２画素（Ｙｅ，Ｃｙ）と後半の２画
素（Ｍｇ，Ｇ）を各２画素内の順番を変えずに、２ライ
ン目の後半と前半に逆転配置している。図１４にはこの
市松パターンを単位とした色コーティングパターン５２
ａを施したＣＣＤ撮像素子５２とその周辺部の構成を示
す。

【００５０】図１２の（ｃ）に示すパターンは、１ライ
ン目にＣｙ，Ｙｅ，Ｇ，Ｍｇの順番で画素を配置し、２
ライン目にＧ，Ｍｇ，Ｃｙ，Ｙｅの順番で画素を配置し
ている。すなわち、上記４画素２ラインを単位とした補
色系コーティングであり、特に、上記単位内で１ライン
目の４画素の前半の２画素（Ｃｙ，Ｙｅ）と後半の２画
素（Ｇ，Ｍｇ）を各２画素内の順番を変えずに、２ライ
ン目の後半と前半に逆転配置している。図１５にはこの
市松パターンを単位とした色コーティングパターン５３
ａを施したＣＣＤ撮像素子５３とその周辺部の構成を示
す。

【００５１】図１２の（ｄ）に示すパターンは、１ライ
ン目にＧ，Ｙｅ，Ｍｇ，Ｃｙの順番で画素を配置し、２
ライン目にＭｇ，Ｃｙ，Ｇ，Ｙｅの順番で画素を配置し
ている。すなわち、上記４画素２ラインを単位とした補
色系コーティングであり、特に、上記単位内で１ライン
目の４画素の前半の２画素（Ｇ，Ｙｅ）と後半の２画素
（Ｍｇ，Ｃｙ）を各２画素内の順番を変えずに、２ライ
ン目の後半と前半に逆転配置している。図１６にはこの
市松パターンを単位とした色コーティングパターン５４
ａを施したＣＣＤ撮像素子５４とその周辺部の構成を示
す。

【００５２】図１２の（ｅ）に示すパターンは、１ライ
ン目にＣｙ，Ｍｇ，Ｙｅ，Ｇの順番で画素を配置し、２
ライン目にＹｅ，Ｇ，Ｃｙ，Ｍｇの順番で画素を配置し
ている。すなわち、上記４画素２ラインを単位とした補
色系コーティングであり、特に、上記単位内で１ライン
目の４画素の前半の２画素（Ｃｙ，Ｍｇ）と後半の２画
素（Ｙｅ，Ｇ）を各２画素内の順番を変えずに、２ライ
ン目の後半と前半に逆転配置している。図１７にはこの
市松パターンを単位とした色コーティングパターン５５
ａを施したＣＣＤ撮像素子５５とその周辺部の構成を示
す。

【００５３】

【発明の効果】本発明によれば、輝度信号における解像
度改善が可能となる。また、水平方向４画素ローパスフ
ィルタ出力信号を使い垂直アパーチャー信号を作ること
により垂直方向高周波成分を輝度信号に乗せることが可
能となる。また、斜め方向４画素ローパスフィルタ出力
信号を使い斜めアパーチャー信号とすることにより斜め
方向高周波成分を輝度信号に乗せることが可能となる。
また、垂直高周波成分信号を用いて色消し処理をするこ
とにより従来に比べて色偽信号の抑圧が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の撮像素子の具体例の構成を示す図であ
る。

【図２】本発明の画像信号処理装置の構成を示す図であ
る。

【図３】上記撮像素子の具体例の色コーティングパター
ンを示す図である。

【図４】上記画像信号処理装置を構成する垂直ローパス
フィルタの周波数特性図である。

【図５】輝度信号の構成画素を示す図である。

【図６】上記画像信号処理装置を構成する水平バンドパ
スフィルタの周波数特性図である。

【図７】水平アパコン信号の構成画素を示す図である。

【図８】上記画像信号処理装置を構成する垂直アパコン
水平ローパスフィルタの周波数特性図である。

【図９】垂直アパコン信号の構成画素を示す図である。

【図１０】右斜めアパコン信号の構成画素を示す図であ
る。

【図１１】色信号の構成画素を示す図である。

【図１２】本発明のＣＣＤ撮像素子に適用できる他の色
コーティングパターンの他の例を示す図である。

【図１３】上記図１２に示した色コーティングパターン
を施したＣＣＤ撮像素子を示す図である。

【図１４】上記図１２に示した色コーティングパターン
を施したＣＣＤ撮像素子を示す図である。

【図１５】上記図１２に示した色コーティングパターン
を施したＣＣＤ撮像素子を示す図である。

【図１６】上記図１２に示した色コーティングパターン
を施したＣＣＤ撮像素子を示す図である。

【図１７】上記図１２に示した色コーティングパターン
を施したＣＣＤ撮像素子を示す図である。

【図１８】従来の補色カメラシステムでの色コーティン
グパターン例を示す図である。

【図１９】上記図１８に示した色コーティングパターン
を施したＣＣＤ撮像素子を示す図である。

【図２０】従来の画像信号処理装置の構成を示す図であ
る。

【図２１】上記図２０に示した画像信号処理装置を構成
する垂直ローパスフィルタ、水平ローパスフィルタの周
波数特性図である。

【図２２】上記図２０に示した画像信号処理装置を構成
する垂直アパコン部内のバンドパスフィルタの周波数特
性図である。

【図２３】上記図２０に示した画像信号処理装置を構成
する水平アパコン部内のバンドパスフィルタの周波数特
性図である。

【図２４】上記図２０に示した画像信号処理装置を構成
する水平アパコン部内の他のバンドパスフィルタの周波
数特性図である。

【図２５】上記図２０に示した画像信号処理装置を構成
する色信号処理部の色信号補間フィルタの周波数特性図
である。

【図２６】上記図２０に示した画像信号処理装置を構成
する色信号処理部の色信号補間フィルタの周波数特性図
である。

【符号の説明】

１ ＣＣＤ、５ 輝度信号処理部、７〜１０ １ライン
ディレイ回路、１１垂直ローパスフィルタ、１２ 水平
ローパスフィルタ、１３ 水平アパコン部、１７ 垂直
アパコン部、２２ 斜めアパコン部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 イエローＹｅ，シアンＣｙ，マゼンタＭ
   ｇ，グリーンＧの４画素を水平方向に並べたラインを垂
   直方向に２ライン配置した４画素２ラインを単位とした
   補色系コーティングが施された画素を配列してなる撮像
   素子であって、 上記単位内では１ライン目の４画素の前半の２画素と後
   半の２画素を各２画素内の順番を変えずに、２ライン目
   の後半と前半に逆転配置していることを特徴とする撮像
   素子。
2. 【請求項２】 イエローＹｅ，シアンＣｙ，マゼンタＭ
   ｇ，グリーンＧの４画素を水平方向に並べたラインを垂
   直方向に２ライン配置した４画素２ラインを単位とし、
   この単位内での４画素の配置を、１ライン目の４画素の
   前半の２画素と後半の２画素を各２画素内の順番を変え
   ずに、２ライン目の後半と前半に逆転してなる市松模様
   画素を配列している撮像素子からの全画素独立読み出し
   信号を処理する画像信号処理装置であって、 上記撮像素子からの全画素独立読み出し信号に対して、
   水平方向４画素を使い垂直アパーチャー信号を生成し、
   この垂直アパーチャー信号を用いて輝度信号の垂直方向
   高周波成分を補償する輝度信号処理手段を備えることを
   特徴とする画像信号処理装置。
3. 【請求項３】 上記輝度信号処理手段からの上記垂直ア
   パーチャー信号と水平アパーチャー信号を色消し信号に
   用いることを特徴とする請求項２記載の画像信号処理装
   置。
4. 【請求項４】 イエローＹｅ，シアンＣｙ，マゼンタＭ
   ｇ，グリーンＧの４画素を水平方向に並べたラインを垂
   直方向に２ライン配置した４画素２ラインを単位とし、
   この単位内での４画素の配置を、１ライン目の４画素の
   前半の２画素と後半の２画素を各２画素内の順番を変え
   ずに、２ライン目の後半と前半に逆転してなる市松模様
   画素を配列している撮像素子からの全画素独立読み出し
   信号を処理する画像信号処理装置であって、 上記撮像素子からの全画素独立読み出し信号に対して、
   斜め方向４画素を使い斜めアパーチャー信号を生成し、
   この斜めアパーチャー信号を用いて輝度信号の斜め方向
   高周波成分を補償する輝度信号処理手段を備えることを
   特徴とする画像信号処理装置。
5. 【請求項５】 イエローＹｅ，シアンＣｙ，マゼンタＭ
   ｇ，グリーンＧの４画素を水平方向に並べたラインを垂
   直方向に２ライン配置した４画素２ラインを単位とし、
   この単位内での４画素の配置を、１ライン目の４画素の
   前半の２画素と後半の２画素を各２画素内の順番を変え
   ずに、２ライン目の後半と前半に逆転してなる市松模様
   画素を配列している撮像素子と、 上記撮像素子からの全画素独立読み出し信号に対して、
   水平方向４画素又は斜め方向４画素を使い垂直アパーチ
   ャー信号又は斜め方向アパーチャー信号を生成し、この
   垂直アパーチャー信号又は斜め方向アパーチャー信号を
   用いて輝度信号の垂直方向高周波成分又は斜め方向高周
   波成分を補償する画像信号処理手段とを備えることを特
   徴とするカメラ装置。
6. 【請求項６】 上記画像信号処理手段からの上記垂直ア
   パーチャー信号と水平アパーチャー信号を色消し信号と
   して使うことを特徴とする請求項５記載のカメラ装置。