JP2014131256A - イメージセンサーのカラーフィルターアレイ上のカラー画素の画素情報を補正する方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】イメージセンサーのカラーフィルターアレイ上のカラー画素の画素情報を補正する方法であって、M×M距離係数表を確立する工程と、カラーフィルターアレイのM×M画素を選択する工程と、選択されたM×M画素における赤色/緑色/青色画素からターゲット画素への赤色/緑色/青色の寄与度を計算する工程と、ターゲット画素の赤色/青色/緑色画素性能を計算する工程と、赤色/青色/緑色補正係数を計算する工程と、赤色/緑色/青色補正係数を赤色/緑色/青色画素のそれぞれの測定された画素情報に適用することにより、赤色/緑色/青色画素のそれぞれの補正された画素情報を得る。
【選択図】図3
Description
device)である。CISは、デジタルカメラ、カメラ付き携帯電話、ウェブカメラ、ノートブックセキュリティデバイス、自動車、および医療の用途で用いられる小型撮像デバイスを含む幅広い分野で利用されている。画像感知(image
sensing)の質を高めるためには、CISに広いダイナミックレンジおよび高感度を与えることが必要である。
filter)アレイは、フォトダイオードの正方格子上にRGB(赤、緑、青)カラーフィルターを配置させる標準的なカラーフィルターアレイである。
R94×df17=220lux×1/16(図6B参照)、
R54×df57=200lux×3/16(図6C参照)、および
R58×df53=210lux×9/16(図6D参照)。
R94×df71=220lux×1/16、
R54×df31=200lux×3/16、および
R58×df35=210lux×9/16。
R94(final)=R94(measured)×TR=220lux×1.245=273.9lux、
R58(final)=R54(measured)×TR=210lux×1.245=261.45lux、および
R98(final)=R54(measured)×TR=230lux×1.245=286.35lux。
G48(final)=G48(measured)×TG=235lux×1.245=292.575lux、
G55(final)=G55(measured)×TG=235lux×1.245=292.575lux、
G59(final)=G59(measured)×TG=235lux×1.245=292.575lux、
G84(final)=G84(measured)×TG=235lux×1.245=292.575lux、
G88(final)=G88(measured)×TG=215lux×1.245=267.675lux、
G95(final)=G95(measured)×TG=235lux×1.245=292.575lux、および
G99(final)=G99(measured)×TG=215lux×1.245=267.675lux。
B49(final)=B49(measured)×TB=190lux×1.245=236.55lux、
B85(final)=B85(measured)×TB=210lux×1.245=261.45lux、および
B89(final)=B89(measured)×TB=190lux×1.245=236.55lux。
R、G、B カラー画素
Claims (10)
- イメージセンサーのカラーフィルターアレイ上のカラー画素の画素情報を補正する方法であって、前記カラーフィルターアレイは複数の画素アレイを含み、各画素アレイは4個の(4)N×N画素ユニットからなり、Nは2以上の整数であり、各N×N画素ユニットは複数の白色画素および少なくとも1個のカラー画素を有し、前記少なくとも1個のカラー画素には1個以上の赤色画素、1個以上の緑色画素、1個以上の青色画素、またはこれらの任意の組み合わせが含まれ、前記4個の(4)N×N画素ユニットのそれぞれにおける前記少なくとも1個のカラー画素の数は同じであり、前記4個の(4)N×N画素ユニットのそれぞれにおける前記少なくとも1個のカラー画素の数は前記4個の(4)N×N画素ユニットのそれぞれにおける前記複数の白色画素の数よりも小さく、前記方法が、
M×M距離係数(dfij)を有するM×M距離係数表を確立する工程と、
前記カラーフィルターアレイのM×M画素を選択する工程であって、前記カラーフィルターアレイの前記M×M画素は少なくとも2個の赤色画素、少なくとも2個の緑色画素、少なくとも2個の青色画素、およびターゲット画素をカバーし、かつ前記ターゲット画素は前記カラーフィルターアレイの前記M×M画素の中心の画素である、前記カラーフィルターアレイのM×M画素を選択する工程と、
前記カラーフィルターアレイの前記M×M画素における前記少なくとも2個の赤色画素から前記ターゲット画素への赤色の寄与度(Raverage)を、前記M×M距離係数表の前記距離係数および前記少なくとも2個の赤色画素のそれぞれの測定された画素情報(Rij)を用いて計算する工程と、
前記カラーフィルターアレイの前記M×M画素における前記少なくとも2個の緑色画素から前記ターゲット画素への緑色の寄与度(Gaverage)を、前記M×M距離係数表の前記距離係数および前記少なくとも2個の緑色画素のそれぞれの測定された画素情報(Gij)を用いて計算する工程と、
前記カラーフィルターアレイの前記M×M画素における前記少なくとも2個の青色画素から前記ターゲット画素への青色の寄与度(Baverage)を、前記M×M距離係数表の前記距離係数および前記少なくとも2個の青色画素のそれぞれの測定された画素情報(Bij)を用いて計算する工程と、
前記ターゲット画素の赤色画素性能(fRij)、前記ターゲット画素の緑色画素性能(fGij)および前記ターゲット画素の青色画素性能(fBij)のうちの少なくとも1個を、前記赤色の寄与度(Raverage)、前記緑色の寄与度(Gaverage)および前記青色の寄与度(Baverage)、ならびに前記ターゲット画素の測定された画素情報(W)に基づいて計算する工程と、
前記赤色画素性能(fRij)の前記赤色の寄与度(Raverage)に対する比である赤色補正係数(TR)、前記緑色画素性能(fGij)の前記緑色の寄与度(Gaverage)に対する比である緑色補正係数(TG)、および前記青色画素性能(fBij)の前記青色の寄与度(Baverage)に対する比である青色補正係数(TB)のうちの少なくとも1個を計算する工程と、
前記赤色補正係数(TR)を前記少なくとも2個の赤色画素のそれぞれの前記測定された画素情報(Rij)に適用することにより前記少なくとも2個の赤色画素のそれぞれの補正された画素情報(Rfinal)を得ること、前記緑色補正係数(TG)を前記少なくとも2個の緑色画素のそれぞれの前記測定された画素情報(Gij)に適用することにより前記少なくとも2個の緑色画素のそれぞれの補正された画素情報(Gfinal)を得ること、および前記青色補正係数(TB)を前記少なくとも2個の青色画素のそれぞれの前記測定された画素情報(Bij)に適用することにより前記少なくとも2個の青色画素のそれぞれの補正された画素情報(Bfinal)を得ること、のうち少なくとも1つを実行する工程と、
を含むことを特徴とするイメージセンサーのカラーフィルターアレイ上のカラー画素の画素情報を補正する方法。 - 前記少なくとも2個の赤色画素から前記ターゲット画素への前記赤色の寄与度(Raverage)を計算する前記工程が、
(a)前記M×M距離係数表を前記カラーフィルターアレイの第2のM×M画素に割り当てる工程であって、前記少なくとも2個の赤色画素のうちの1個は前記M×M距離係数表の中心に位置する中心距離係数に対応し、かつ前記ターゲット画素は、前記少なくとも2個の赤色画素のうちの前記1個に対する前記ターゲット画素の相対的な位置に基づいて前記M×M距離係数表における距離係数に対応する、前記M×M距離係数表を前記カラーフィルターアレイの第2のM×M画素に割り当てる工程と、
(b)前記少なくとも2個の赤色画素のうちの前記1個の前記測定された画素情報(Rij)に前記ターゲット画素に対応する前記距離係数を乗じる工程と、
前記少なくとも2個の赤色画素のそれぞれに対して前記工程(a)および(b)を繰り返す工程と、
前記少なくとも2個の赤色画素から前記ターゲット画素への前記赤色の寄与度(Raverage)をAのBに対する比として計算する工程であって、ここでAは前記少なくとも2個の赤色画素のそれぞれに対する前記工程(b)の合計であり、Bは繰り返された前記工程(a)のそれぞれにおける前記ターゲット画素の前記距離係数(dfij)の合計である、前記少なくとも2個の赤色画素から前記ターゲット画素への前記赤色の寄与度(Raverage)をAのBに対する比として計算する工程と、
を含み、
前記中心距離係数が前記M×M距離係数表中の前記距離係数のうちで最も高い値を有し、かつ前記M×M距離係数表における距離係数が前記中心距離係数からより遠くに位置するほど、前記M×M距離係数表におけるその距離係数の値はより低くなることを特徴とする請求項1に記載のイメージセンサーのカラーフィルターアレイ上のカラー画素の画素情報を補正する方法。 - 前記少なくとも2個の赤色画素から前記ターゲット画素への前記赤色の寄与度(Raverage)を計算する前記工程が、
(a)前記M×M距離係数表を前記カラーフィルターアレイの前記M×M画素に割り当てる工程であって、前記ターゲット画素は前記M×M距離係数表の中心に位置する中心距離係数に対応し、かつ前記少なくとも2個の赤色画素は、前記ターゲット画素に対する前記少なくとも2個の赤色画素の相対的な位置に基づいて前記M×M距離係数表中の2個の距離係数にそれぞれ対応する、前記M×M距離係数表を前記カラーフィルターアレイの前記M×M画素に割り当てる工程と、
(b)前記少なくとも2個の赤色画素のそれぞれの前記測定された画素情報(Rij)に前記M×M距離係数表中の前記2個の距離係数のうちの対応する1個を乗じる工程と、
前記少なくとも2個の赤色画素から前記ターゲット画素への前記赤色の寄与度(Raverage)をAのBに対する比として計算する工程であって、ここでAは前記少なくとも2個の赤色画素のそれぞれに対する前記工程(b)の合計であり、Bは前記少なくとも2個の赤色画素のそれぞれの前記距離係数(dfij)の合計である、前記少なくとも2個の赤色画素から前記ターゲット画素への前記赤色の寄与度(Raverage)をAのBに対する比として計算する工程と、
を含み、
前記中心距離係数が前記M×M距離係数表中の前記距離係数のうちで最も高い値を有し、かつ前記M×M距離係数表における距離係数が前記中心距離係数からより遠くに位置するほど、前記M×M距離係数表におけるその距離係数の値はより低くなることを特徴とする請求項1に記載のイメージセンサーのカラーフィルターアレイ上のカラー画素の画素情報を補正する方法。 - 前記少なくとも2個の緑色画素から前記ターゲット画素への前記緑色の寄与度(Gaverage)を計算する前記工程が、
(a)前記M×M距離係数表を前記カラーフィルターアレイの第2のM×M画素に割り当てる工程であって、前記少なくとも2個の緑色画素のうちの1個は前記M×M距離係数表の中心に位置する中心距離係数に対応し、かつ前記ターゲット画素は、前記少なくとも2個の緑色画素のうちの前記1個に対する前記ターゲット画素の相対的な位置に基づいて前記M×M距離係数表における距離係数に対応する、前記M×M距離係数表を前記カラーフィルターアレイの第2のM×M画素に割り当てる工程と、
(b)前記少なくとも2個の緑色画素のうちの前記1個の前記測定された画素情報(Gij)に前記ターゲット画素に対応する前記距離係数を乗じる工程と、
前記少なくとも2個の緑色画素のそれぞれに対して前記工程(a)および(b)を繰り返す工程と、
前記少なくとも2個の緑色画素から前記ターゲット画素への前記緑色の寄与度(Gaverage)をAのBに対する比として計算する工程であって、ここでAは前記少なくとも2個の緑色画素のそれぞれに対する前記工程(b)の合計であり、Bは繰り返された前記工程(a)のそれぞれにおける前記ターゲット画素の前記距離係数(dfij)の合計である、前記少なくとも2個の緑色画素から前記ターゲット画素への前記緑色の寄与度(Gaverage)をAのBに対する比として計算する工程と、
を含み、
前記中心距離係数が前記M×M距離係数表中の前記距離係数のうちで最も高い値を有し、かつ前記M×M距離係数表における距離係数が前記中心距離係数からより遠くに位置するほど、前記M×M距離係数表におけるその距離係数の値はより低くなることを特徴とする請求項1に記載のイメージセンサーのカラーフィルターアレイ上のカラー画素の画素情報を補正する方法。 - 前記少なくとも2個の緑色画素から前記ターゲット画素への前記緑色の寄与度(Gaverage)を計算する前記工程が、
(a)前記M×M距離係数表を前記カラーフィルターアレイの前記M×M画素に割り当てる工程であって、前記ターゲット画素は前記M×M距離係数表の中心に位置する中心距離係数に対応し、かつ前記少なくとも2個の緑色画素は、前記ターゲット画素に対する前記少なくとも2個の緑色画素の相対的な位置に基づいて前記M×M距離係数表中の2個の距離係数にそれぞれ対応する、前記M×M距離係数表を前記カラーフィルターアレイの前記M×M画素に割り当てる工程と、
(b)前記少なくとも2個の緑色画素のそれぞれの前記測定された画素情報(Gij)に前記M×M距離係数表中の前記2個の距離係数のうちの対応する1個を乗じる工程と、
前記少なくとも2個の緑色画素から前記ターゲット画素への前記緑色の寄与度(Gaverage)をAのBに対する比として計算する工程であって、ここでAは前記少なくとも2個の緑色画素のそれぞれに対する前記工程(b)の合計であり、Bは前記少なくとも2個の緑色画素のそれぞれの前記距離係数(dfij)の合計である、前記少なくとも2個の緑色画素から前記ターゲット画素への前記緑色の寄与度(Gaverage)をAのBに対する比として計算する工程と、
を含み、
前記中心距離係数が前記M×M距離係数表中の前記距離係数のうちで最も高い値を有し、かつ前記M×M距離係数表における距離係数が前記中心距離係数からより遠くに位置するほど、前記M×M距離係数表におけるその距離係数の値はより低くなることを特徴とする請求項1に記載のイメージセンサーのカラーフィルターアレイ上のカラー画素の画素情報を補正する方法。 - 前記少なくとも2個の青色画素から前記ターゲット画素への前記青色の寄与度(Baverage)を計算する前記工程が、
(a)前記M×M距離係数表を前記カラーフィルターアレイの第2のM×M画素に割り当てる工程であって、前記少なくとも2個の青色画素のうちの1個は前記M×M距離係数表の中心に位置する中心距離係数に対応し、かつ前記ターゲット画素は、前記少なくとも2個の青色画素のうちの前記1個に対する前記ターゲット画素の相対的な位置に基づいて前記M×M距離係数表における距離係数に対応する、前記M×M距離係数表を前記カラーフィルターアレイの第2のM×M画素に割り当てる工程と、
(b)前記少なくとも2個の青色画素のうちの前記1個の前記測定された画素情報 (Bij) に前記ターゲット画素に対応する前記距離係数を乗じる工程と、
前記少なくとも2個の青色画素のそれぞれに対して前記工程(a)および(b)を繰り返す工程と、
前記少なくとも2個の青色画素から前記ターゲット画素への前記青色の寄与度(Baverage)をAのBに対する比として計算する工程であって、ここでAは前記少なくとも2個の青色画素のそれぞれに対する前記工程(b)の合計であり、Bは繰り返された前記工程(a)のそれぞれにおける前記ターゲット画素の前記距離係数(dfij)の合計である、前記少なくとも2個の青色画素から前記ターゲット画素への前記青色の寄与度(Baverage)をAのBに対する比として計算する工程と、
を含み、
前記中心距離係数が前記M×M距離係数表中の前記距離係数のうちで最も高い値を有し、かつ前記M×M距離係数表における距離係数が前記中心距離係数からより遠くに位置するほど、前記M×M距離係数表におけるその距離係数の値はより低くなることを特徴とする請求項1に記載のイメージセンサーのカラーフィルターアレイ上のカラー画素の画素情報を補正する方法。 - 前記少なくとも2個の青色画素から前記ターゲット画素への前記青色の寄与度(Baverage)を計算する前記工程が、
(a)前記M×M距離係数表を前記カラーフィルターアレイの前記M×M画素に割り当てる工程であって、前記ターゲット画素は前記M×M距離係数表の中心に位置する中心距離係数に対応し、かつ前記少なくとも2個の青色画素は、前記ターゲット画素に対する前記少なくとも2個の青色画素の相対的な位置に基づいて前記M×M距離係数表中の2個の距離係数にそれぞれ対応する、前記M×M距離係数表を前記カラーフィルターアレイの前記M×M画素に割り当てる工程と、
(b)前記少なくとも2個の青色画素のそれぞれの前記測定された画素情報(Bij)に前記M×M距離係数表中の前記2個の距離係数のうちの対応する1個を乗じる工程と、
前記少なくとも2個の青色画素から前記ターゲット画素への前記青色の寄与度(Baverage)をAのBに対する比として計算する工程であって、ここでAは前記少なくとも2個の青色画素のそれぞれに対する前記工程(b)の合計であり、Bは前記少なくとも2個の青色画素のそれぞれの前記距離係数(dfij)の合計である、前記少なくとも2個の青色画素から前記ターゲット画素への前記青色の寄与度(Baverage)をAのBに対する比として計算する工程と、
を含み、
前記中心距離係数が前記M×M距離係数表中の前記距離係数のうちで最も高い値を有し、かつ前記M×M距離係数表における距離係数が前記中心距離係数からより遠くに位置するほど、前記M×M距離係数表におけるその距離係数の値はより低くなることを特徴とする請求項1に記載のイメージセンサーのカラーフィルターアレイ上のカラー画素の画素情報を補正する方法。 - 前記ターゲット画素の前記赤色画素性能(fRij)がfRij=W・Raverage/(Raverage+Gaverage+Baverage)であり、前記ターゲット画素の前記緑色画素性能(fGij)がfGij=W・Gaverage/(Raverage+Gaverage+Baverage)であり、前記ターゲット画素の前記青色画素性能(fBij)がfBij=W・Baverage/(Raverage+Gaverage+Baverage)であることを特徴とする請求項1に記載のイメージセンサーのカラーフィルターアレイ上のカラー画素の画素情報を補正する方法。
- 前記少なくとも2個の赤色画素のそれぞれの前記補正された画素情報(Rfinal)が、前記少なくとも2個の赤色画素のそれぞれの前記測定された画素情報(Rij)と前記赤色補正係数(TR)との乗算(multiplication)であることを特徴とする請求項1に記載のイメージセンサーのカラーフィルターアレイ上のカラー画素の画素情報を補正する方法。
- 前記少なくとも2個の緑色画素のそれぞれの前記補正された画素情報(Gfinal)が、前記少なくとも2個の緑色画素のそれぞれの前記測定された画素情報(Gij)と前記緑色補正係数(TG)との乗算であり、前記少なくとも2個の青色画素のそれぞれの前記補正された画素情報(Bfinal)が、前記少なくとも2個の青色画素のそれぞれの前記測定された画素情報(Bij)と前記青色補正係数(TB)との乗算であることを特徴とする請求項1に記載のイメージセンサーのカラーフィルターアレイ上のカラー画素の画素情報を補正する方法。
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