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アンチエイリアジング機能を備えたカラー画像撮像システム - ヒューレット・パッカード・カンパニー
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発明の名称 アンチエイリアジング機能を備えたカラー画像撮像システム
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−119707(P2001−119707A)
公開日 平成13年4月27日(2001.4.27)
出願番号 特願2000−242030(P2000−242030)
出願日 平成12年8月10日(2000.8.10)
代理人 【識別番号】100063897
【弁理士】
【氏名又は名称】古谷 馨 (外2名)
発明者 リカルド・ジェイ・モッタ
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】カラー画像撮像システム(10)であって、画像を表す対象とする物体またはシーンによって反射された光を受け取るための画像センサ(18)であって、該画像センサは、アレイ状に配列された複数の個々の光電性素子を含み、各光電性素子が該画像の対応する画素位置を表していることからなる、画像センサと、各々が前記画像センサ(18)の光電性素子のうちの対応する1つに隣接して配置された複数の個々のカラーフィルタ素子(20)と、対象とする物体またはシーンによって反射された光をシフトして、シフトされなければ単一の光電性素子に入射することになる光の一部を、少なくとも2つの隣接する光電性素子間に分割するためのシフト手段(80、82)を具備し、前記複数のカラーフィルタ素子(20)は、前記光電性素子がそれに入射する光の強度を検出することができるように所定のパターンで配列されており、これによって、前記画像センサ(18)からの複数の出力信号を用いて、対象とする物体またはシーンのカラー画像の再現を可能としていることからなるシステム。
【請求項2】前記シフト手段(80、82)は、予め決められた距離で隔置された第1および第2の画像を含む二重画像を生成する、請求項1のシステム(10)。
【請求項3】前記予め決められた距離が、1画素の幅に実質的に等しい、請求項2のシステム(10)。
【請求項4】前記シフト手段(80、82)が、部分反射性ミラーを備える、請求項1乃至3のシステム(10)。
【請求項5】前記部分反射性ミラーが、予め選択された屈折率を有するガラス材料のコーティング(82)を有する、請求項4のシステム(10)。
【請求項6】前記ガラス材料のコーティング(82)は、第1の画像からおよそ1画素離れるように第2の画像をシフトさせる厚さを有する、請求項5のシステム(10)。
【請求項7】前記個々のカラーフィルタ素子(20)が、赤、緑および青のフィルタ素子を含む、請求項1乃至6のシステム(10)。
【請求項8】対象とする物体またはシーンからの反射光を受け取り、その光を前記シフト手段(80、82)に伝達するための手段(16)からさらに構成される、請求項1乃至7のシステム(10)。
【請求項9】前記画像センサ(18)からの複数の出力信号を処理するための処理手段(22、24、26、28、36)からさらに構成される、請求項1乃至8のシステム(10)。
【請求項10】前記処理手段(22、24、26、28、36)に接続され、画像ファイルを生成してその画像ファイルをメモリ(38、44)に格納するための制御手段(30)からさらに構成される、請求項9のシステム(10)。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子カラー画像捕捉(撮像)システムに関し、特に、エッジにおける色縁(color fringing)等、望ましくないアーティファクトを低減するカラー画像捕捉(撮像)システムに関する。
【0002】
【従来の技術】対象とする物体またはシーンのカラー画像を、表示および/または格納(記録)するために捕捉(撮像)することが必要である多くの用途がある。これらには、ビデオディスプレイシステム、ビデオカムコーダ、デジタルスチルカメラ(DSC)等がある。民生用電子機器におけるカラー画像捕捉のための伝統的な技術では、再現されたカラー画像の品質に限界があり、これは従来からのDSCの動作を説明することによって理解することができる。
【0003】従来からのDSCでは、多くの電荷結合素子(CCD)がマトリクス状に配列されており、これは正方形または矩形のいずれかのフォーマットを有している。大抵のDSCは、従来からのフィルムカメラと同様に事実上瞬時に画像を捕捉することができるという理由で、CCDのマトリクスまたはエリアアレイを使用する。CCDのマトリクスは、1回の露出において画像全体を捕捉するが、フルカラー情報を確立するために何回かの露出が必要な場合もある。これは、CCDが単色性である(monochromatic)、すなわち光の強度のみを検出し色を検出することができないためである。従って、DSCは、入射光を赤、緑および青(RGB)、シアン、マゼンタおよびイエロー(CMY)または他の色成分に分解するために、CCDマトリクスと共にカラーフィルタシステムを使用しなければならない。この色分解をDSCにおいて実行することができるいくつかの異なる方法がある。
【0004】DSCにおける色分解(色分離)の第1の従来方法は、いわゆる「ワンショット、スリーチップ(one-shot, three-chip)」手法である。1回の露出で、デジタルスチル画像を生成し格納するために必要な色情報のすべてが捕捉される。カメラに光が入射すると、プリズム等のビームスプリッタがその光をその光の色成分に分解し、トリリニア(trilinear)CCDチップを用いて完全なRGB色成分情報が捕捉される。そして、各々がそれらの色の1つを表す3つの画像が、フルカラーのデジタルスチル画像を形成するファームウェアの支援により再位置合せされる。人間の眼が光の緑のスペクトルに対して最も感度が高いため、スリーチップDSCのあるものは、アレイのうちの2つが緑の色情報を記録するように作られており、第3のアレイは、赤と青のフィルタ素子のモザイクから作製されている。赤と青の情報にギャップが存在するため、補間を用いて追加の色情報が生成される。
【0005】DSCにおける色分解の第2の従来方法は、「スリーショット、ワンチップ(three-shot, one-chip)」手法として知られている。この手法により、DSCはフィルタホイールを用いるが、デジタルスチル画像用のRGB色成分情報を記録するために、このフィルタホイールを通して3回の個々の露出を行わなければならない。そして、3つの別個の画像が、カメラに格納されたファームウェアを用いて結合される。この方式では、画像が不適切に再位置合せされるという問題が発生する可能性がある。また、3回の露出中の発光の変化により、最終的な画像の色バランスが変化する可能性がある。更に、フィルタホイールを回転させるために必要な機械的構造は、駆動機構のために追加の空間を必要とし、かつ、故障し易い。
【0006】DSCにおける色分解の第3の従来方法は、「ワンチップ(one-chip)」手法として知られている。この手法では、1つの集積回路にすべてのCCDが含まれ、フィルタ素子が利用され、所定の色の1つのフィルタ素子は、各個々のCCD素子に関連付けられている。赤、緑および青のフィルタ素子が、ストライプパターンかまたはモザイクパターンのいずれかによって配列されている。ワンチップDSCのあるものは、人間の眼が視覚スペクトルの緑に対してより感度が高いという事実と、緑が多いことにより画像解像度が向上するという事実の両方に適応するため、赤および青より緑のフィルタ素子の方が多い画像センサを有している。
【0007】ワンチップ手法では、各光電性CCD素子が、最終的なデジタルスチル画像における所定の色の1つの画素を捕捉するよう機能する。所定の画素位置において、光の1つの色のみ、すなわち、その位置のフィルタ素子の色のみを検知することができる。その画素位置の他の色情報は喪失するため、補間等のプロセスを介して近傍画素から推定されなければならない。このプロセスでは、誤った色情報が画素に割当てられる場合に問題が発生する場合がある。これは、通常、色のついたフリンジ(fringe)がテキストに「にじむ(bleed)」、黒のテキスト等のコントラストの高いエッジ領域の周囲に最も明瞭に現れる。ワンチップDSCにおいてしばしば使用される1つのCCDアレイモザイクパターンは、図1に示すいわゆるバイヤパターン(Bayer pattern)である。
【0008】従来からのDSCのあるものは、画像がぼやける(blur)ほどの光学パワーしか有しない低品質なレンズ系または散乱素子を使用している。これにより、画像の所定位置からの光がより多くの画素に亙って広がり、画像品質(解像度)が低下する。結果としてのデジタルスチル画像が明瞭であってもなくても、エッジにおけるカラーフリンジング等、望ましくないアーティファクトが低減されることにより、ユーザに対して画像がより魅力のあるものとなる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の第1の目的は、にじみ(bleeding)、フリンジング(fringing)およびぼやけ(blurring)等の望ましくないアーティファクトを再現画像から低減したカラー画像捕捉(撮像)システムを提供することである。
【0010】本発明の他の目的は、再現された画像におけるにじみ、フリンジングおよびぼやけ等の望ましくないアーティファクトを低減する、カラー画像捕捉法を提供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、カラー画像捕捉システムは、対象とする物体またはシーンの画像を表す出力信号を生成する画像センサを有する。この画像センサは、アレイ状に配列された複数の個々の光電性素子(感光性素子)を有している。個々の光電性素子は、画像における対応する画素位置を表している。複数の個々のカラーフィルタ素子が、予め決められたパターンで配列されている。各カラーフィルタ素子は、画像センサの対応する光電性素子の1つに隣接して配置されている。光学素子は、画像センサへ伝達される光をシフトさせることにより、(シフトされなければ単一の光電性素子に入ることになる)入射光の一部を少なくとも2つの隣接する光電性素子間で分割するようにする。これにより、再現されたカラー画像において、ぼやけやエッジにおける色縁等の望ましくないアーティファクトが低減される。
【0012】本発明の方法は、対象とする物体またはシーンによって反射する光を画像センサ上に伝達することを含む。画像センサは、アレイ状に配列された複数の個々の光電性素子を含み、各光電性素子は、画像の対応する画素位置を表している。光は、画像センサに入射する前に、予め決められたパターンに配列された複数の個々のカラーフィルタ素子を通って進む。各カラーフィルタ素子は、画像センサの対応する光電性素子の1つの上に重なる。光は、カラーフィルタ素子に到達する前に、コーティングされたミラー、プリズムまたは他の適切な光学素子によってシフトされる。それによって、(シフトされなければ単一の光電性素子に入ることになる)光の一部が、少なくとも2つの隣接する光電性素子間に分割される。画像センサからの出力信号が処理され、カラー画像が再現される。再現されたカラー画像のエッジにおけるぼけおよび色縁等の望ましくないアーティファクトが低減される。
【0013】
【発明の実施の形態】図2および図3を参照すると、デジタルスチルカメラ(DSC)10(以下、単にカメラ10と記載する)の形態でカラー画像捕捉システムが示されている。カメラ10は、デジタル画像をケーブル接続、脱着可能なメモリまたはワイヤレス送信によってプリンタ12(図3)に送信することができる。図2を参照すると、カメラ10は、従来からの方法でカメラの作動構成要素を収容し支持する、コンパクトで略矩形の外部プラスチックカメラ本体またはハウジング14(以下、単にハウジング14と記載する)を有している。ハウジング14の前面壁には、対象とする物体およびシーンから反射するフルスペクトル光を集束させるレンズ16が取付けられている。ハウジング14の後面壁のアイピース17a(図2及び図3)は、ビューファインダの一部を形成し、このビューファインダにより、ユーザは、レンズ16を通して対象とする物体および/またはシーンを見るか、あるいは、小さな内部カラー液晶ディスプレイ(LCD)17b(図3)に表示される電子的に記録された画像を見ることができる。これは、ハウジング14内の1組の旋回式(枢支)ミラー(図2および図3には図示せず)を用いて実現される。
【0014】ハウジング14のレンズ16の背部には、レンズ16を透過した光を受光する、好ましくは電荷結合素子(CCD)等の光電性素子のアレイの形態のカラー画像センサ18(図3)(以下、画像センサ18とする)が取付けられている。画像センサ18は、対象とする物体またはシーンの画像を表すアナログ出力信号を生成する。ハウジング14内部のミラーの1つを、レンズ16を通して受光される光をアイピース17aまたは画像センサ18に選択的に送出するよう枢支することができる。他のミラーを、ユーザがレンズ16を通して物体およびシーンを見るか、または、図3において破線で示されているように内部のLCD17b上で電子画像を見ることができるように枢支することができる。
【0015】図3を参照すると、カラーフィルタ素子のアレイ20が、画像センサ18の前面に重なって取付けられている。画像センサ18からのアナログ信号は、利得制御回路22にシリアルに供給され、その出力は、アナログデジタル(A/D)変換器24に供給される。A/D変換器24のデジタル出力は、デジタル信号処理(DSP)回路26に供給され、その出力はバッファメモリ28を介して制御回路30に供給される。制御回路30は、バッテリ31から電力を受け、マイクロコントローラまたはマイクロプロセッサ、さらに、JPEGファイルフォーマット変換コンポーネント32およびEXIFファイルフォーマットコンポーネント34を有している。
【0016】更に図3を参照すると、対象とする画像およびシーンからの光は、矢印により図式的に示されているようにレンズ16を通してカメラ10に入射し、カラーフィルタ素子のアレイ20を通過して画像センサ18のアクティブ面に入射する。画像センサ18のCCDアレイの種々の検出器に関連付けられたカラーフィルタ素子のアレイ20により、検出器は、ある特定の色の光に対して感度が高くなる。CCDアレイの各検出器は、1つのCCD画素における光の量を表す電荷を蓄積する。
【0017】制御回路30と画像センサ18との間には、タイミング発生器36が結合されている。このタイミング発生器36は、従来からの方法で画像センサ18を構成するCCD検出器のアレイの読出しを制御する。各CCD検出器によって蓄積された電荷は、シリアルに利得制御回路22の入力に供給される。
【0018】タイミング発生器36(図3)は、画像センサ18のCCDアレイを周期的にフラッシング(flushing)することができる。利得制御回路22は、従来からの相関二重サンプリング処理を実施する。この二重サンプリング処理は、CCDアレイの検出器の各々からの出力電圧が読出される際に、CCD検出器の出力におけるオーバーシュートおよびアンダシュートを見込んでいる。A/D変換器24は、CCD検出器から読出されたアナログ電圧を、それらが利得制御回路22によって調整された後にデジタル値に変換する。
【0019】DSP26(図3)は、A/D変換器24からのデジタル信号を処理して、デモザイク(demosaic)機能を提供し、周知技術による自動ホワイトバランス検出および補正、並びに、画像鮮鋭機能(sharpening function)を実行する。例として、DSP26には、日立製の部品番号HD49811TFAを使用することができる。DSP26の出力は、1組の画素であり、その各々が、画像センサ18のCCDアレイによって捕捉された画像の特定部分の色を表す。CCDアレイの完全なフラッシングに関連した画素の組全体は、対象とする物体またシーンの単一の画像を表し、それらのカラー「写真(画像)」は、カメラ10によって「撮影された」ものである。
【0020】制御回路30(図3)のマイクロコントローラは、ファームウェアを実行して、JPEGファイルフォーマット変換コンポーネント32を提供することができる。代替的には、JPEGファイルフォーマット変換コンポーネント32は、専用のハードウェア回路またはハードウェアおよびソフトウェアの組合せとすることができる。JPEGファイルフォーマット変換コンポーネント32は、バッファメモリ28を介してDSP26から受信した出力を、周知のJPEGデータ圧縮規格に従って圧縮する。JPEGフォーマットである画像情報は、EXIFファイルフォーマットコンポーネント34に供給される。このEXIFファイルフォーマットコンポーネント34は、通常EXIFとして知られているDIGITAL STILL CAMERA FILE FORMAT STANDARD(デジタルスチルカメラ・ファイルフォーマット規格)(1995年7月13日、Version 1.0)に準拠するファイル内に、JPEGフォーマット画像情報を組込む。制御回路30のマイクロコントローラは、ファームウェアを実行して、EXIFファイルフォーマットコンポーネント34を提供することができる。代替的には、EXIFファイルフォーマットコンポーネント34は、専用のハードウェア回路またはハードウェアおよびソフトウェアの組合せとすることができる。
【0021】再び図3を参照すると、連続して写真が撮影されることにより、対象とする物体またはシーンの複数の画像を表す画素の組が生成されるに従い、構成要素22、24、26、28および36で表されるカメラ10の部分が画像センサからの出力信号を処理する。制御回路30は、これらの画素の組を対象とする物体およびシーンの画像を表す複数の画像ファイルに変換する。画像ファイルはEXIFファイルフォーマットであり、カメラ10で撮影された一連の画像を表す。これらの画像ファイルを、内部メモリ38に格納して、カメラのハウジング14に搭載された出力ポート40を介して、プリンタ12に接続されたケーブル42に送ることができる。例として、メモリ38を、不揮発性のランダムアクセスメモリ(「NVRAM」)部と揮発性のRAM部とから構成することができる。代替的には、ケーブル42をPC(図示せず)に接続し、それによって、EXIFフォーマットの画像ファイルを更にPCで処理し、そのモニタに表示し、あるいはPCに接続されたプリンタにダウンロードすることができる、ということが当業者には理解されよう。代替的には、後に詳述するように、カメラ10のユーザは、脱着可能なメモリ44を介して選択した画像ファイルをプリンタ12に送信するよう選択することも可能である。
【0022】脱着可能なメモリ44(図3)は、好ましくはフラッシュメモリカードであり、カメラのハウジング14の外面に形成されたレセプタクルまたはスロット48のメスコネクタ46にプラグ接続される。フラッシュメモリカードの代りに、フロッピー(登録商標)ディスクまたは他の形態の脱着可能な記憶媒体を使用することも可能である。他の代替例として、カメラ10のユーザは、カメラのハウジング14の外面に取付けられた赤外線(IR)送信装置50(図2および図3)を含むワイヤレスデータリンクを利用することにより、選択された画像ファイルをプリンタ12に送信するよう選択することができる。かかる場合、プリンタ12は、プリンタ12のハウジングの外側に取付けられたIR受信器52(図3)を介して、画像データが符号化されているIR放射を受け取る。プリンタ12は、受け取ったIR信号から画像データを復号するための、IR受信器52に接続された従来回路を有している。IR送信装置50はIRドライバ回路54に接続されており、このIRドライバ回路54は、後述するように、所望の画像データを送信するよう制御回路30によって制御される。
【0023】カメラのハウジング14の上面には、カメラのユーザの目視用にカラー画像を再生するディスプレイ56(図3)が取付けられている。好ましくは、ディスプレイ56は、英数字およびグラフィカル情報を表示することができるLCDである。ディスプレイ56は、従来方式により、制御回路30によって制御されるLCDドライバ回路58(図3)によって駆動される。LCDドライバ回路58は、内部LCD17bも駆動する。このLCD17bには、カメラのビューファインダのアイピース17aを通して見るための命令がなされると、記録された画像が表示される。ディスプレイ56は、ユーザが選択することができる複数のコマンドオプションを提供する一連のメニューを、内部メモリ38に格納された制御プログラムを使用して制御回路30によって生成されるグラフィカルユーザインタフェース(GUI)の一部として表示することができる。
【0024】カメラのハウジング14の外面に、複数の手動操作可能な制御部62、64、66a、66b、68、70a及び70b(図2および図3)が取付けられており、それらは、ディスプレイ56を見ながら、ユーザが指で容易に操作することができるようになっている。例として、手動操作可能な制御部62、64、66a、66b、68、70a及び70bは押しボタンタイプである。この手動操作可能な制御部62、64、66a、66b、68、70a及び70b(以下、押しボタン62、64、66a、66b、68、70a及び70bとそれぞれ記載する)は、スイッチ式入力/出力(I/O)バッファリングデバイス71(図3)を介して制御回路30と従来方式でインタフェースする。押しボタン62は、カメラ10をパワーONおよびOFFするために押下され、押しボタン64は、「写真を撮る」ために押下される。押しボタン66a、66bは、ディスプレイ56に表示されるコマンドオプションを上下にスクロールするために押下される。押しボタン68は、現在高輝度表示されているか、またはカーソルによってマークされているコマンドオプションを選択するために押下される。他の押しボタン70a、70bは、各々、現在のストロボモードの選択および日付/時間入力等の他の機能を制御するために押下される。この現在のストロボモードは、「ストロボON(strobe ON)」、「ストロボOFF(strobe OFF)」、「自動(AUTOMATIC)」ストロボモード、「赤目自動(RED EYE AUTO)」ストロボモードおよび「赤目ON(RED EYE ON)」ストロボモードから選択することができる。押しボタン70aが押下される度に、現在のストロボモードが何かをLCD56によって表示することができる。現在の所望のストロボモードが表示されると、例えば、押しボタン68を押下することにより、そのモードを選択して、カメラ10で動作させることができる。
【0025】制御回路30とカメラのハウジング14の前面に取付けられたストロボすなわちフラッシュ74(図2および図3)(以下、ストロボ74と記載する)との間に、従来のストロボ充電/放電回路72(図3)が接続されている。ストロボ74は、制御回路30からのコマンドに応答してストロボ充電/放電回路72(図2)によって「焚かれる(fired)」、すなわち、励起(通電)されると、対象とする物体またはシーンに対して明るい光を閃かせるガス放電管から構成することができる。ストロボ74は、現在の写真撮影期間中に現在のストロボモードに従って発光される。ストロボ充電/放電回路72は、バッテリ31から電力を受け取る。DSC10が自動ストロボモードに設定されている時、写真が撮られるたびにDSC10の制御回路30により周囲の照度が検出され、ストロボ74が、予めプログラミングされた発光(照度)レベルに従って必要に応じて通電される。この動作を容易にするために、DSC10は、カメラのハウジング14の前面に取付けられた適切な照度検出器78(図2及び図3)のアナログ出力信号を受信する照度検出器回路76(図3)を備えている。
【0026】また、制御回路30は、押しボタン制御部の1つを手動で操作することにより選択可能なコマンドオプションを提供する一連のメニューをディスプレイ56に表示する。適切な順番で所定の押しボタン制御部を手動操作すると、制御回路30により、小さな内部LCD17bに個々の格納画像が表示され、これにより、ビューファインダのアイピース17a(図2および図3)を通してそれらの画像を見ることができる。カメラのハウジング14の上部のLCD56は、英数字データ及びグラフィック記号をGUIの一部として表示するためにのみ使用される。押しボタン制御部の操作による、第1の予め決められたコマンドオプションのシーケンスのユーザの選択に応答して、制御回路30は、マークアップファイルを生成する。マークアップファイルは、更なる処理のために画像ファイルの指定を表している。マークアップファイルには、どの画像が選択されているかに関する情報のみでなく、いくつのコピーが要求されているかについての情報も含めることができる。さらに、マークアップファイルには、回転(rotation)、クロッピング、ブライトニング(brightening:輝度増強)等の選択された画像に実施される画質向上に関する情報を含めることもできる。マークアップファイルが生成されると、ユーザは、ディスプレイ56の適切なメニューに従って適切な押しボタン制御部を操作することにより、ケーブル42、脱着可能なメモリ44またはIR送信器50によって、指定された画像ファイルをプリンタ12に送信することができる。データ転送モードに関係なく、プリンタ12は、マークアップファイルで指定された、全ての選択済み画像ファイル、及び、量及び画質向上に関する全ての情報を受け取る。
【0027】図4を参照すると、本発明によれば、カメラのハウジング14内部に、レンズ16からの光を画像センサ18に反射させるミラー80が搭載されている。ミラー80には、反射画像を倍(2重)にするガラス等の材料からなる部分反射性のコーティング82が施されている。このコーティング82によって生成される第2の画像は、例えば、銀めっきされた、ミラー80の反射面によって生成される元のすなわち第1の画像から、予め決められた量シフトされる。ガラスのコーティング82は、予め選択された屈折率を有し、その厚さは数ミクロン以下である。好ましくは、予め決められたシフトの量は、1画素の幅とほぼ同じであり、それによって光は、図4および以下の表で示されるモザイクパターンで数字によって示されているように二倍(2重)にされる。図4において、実線は、ミラー80の表面から反射する光を示し、破線は、コーティング82から反射する光を示す。
【表1】

【0028】カメラ10において、カラーフィルタ素子は、図1に示すバイヤパターン等の予め決められたモザイクパターンで配列されている。ストライプパターンなどの当業者に周知の他のカラーフィルタ素子パターンを使用することもできる。部分反射性のミラー80が無ければ、画素位置13は、その画素位置のみにおいて緑の光に対して感度が高く、画素位置14は、その画素位置のみにおいて赤の光に対して感度が高くなる。従って、例えば、画素位置14に入射する緑光の強度は、直接的には測定できない。それは、隣接する画素位置において検出された光の量に依存して種々のアルゴリズムを用いて推定することができるにすぎない。
【0029】図5および図6は、緑の捕捉パターンと赤および青の捕捉パターンとを示しており、それらは、画像をシフトさせるミラー80から効果的に得られる。シフトされなければ画素位置14に入射するであろう入射光の部分は、緑に対する感度の高い画素位置13に向きを変えられる。従って、原画像の画素位置13及び14における緑光の強度の合計が、画素位置13に存在する。結果として生じる広い緑色検出領域84(図5)は、入射する緑光の検出に関して行う平均化を図的に示すものである。結果として生じる狭い緑色検出領域86は、単に、画像センサ18のエッジにおける感度を表す。当然ながら、画像センサ18は個々の光電性素子を多数有している。結果として生じる赤色検出領域88(図6)は、結果として生じる青色検出領域90と交互の行に配列されている。図5および図6の捕捉パターンによって示されているように、原画像のすべての緑色成分情報は、赤色成分情報の50%および青色成分情報の50%と共に捕捉される。
【0030】従って、本発明の例示の実施態様によれば、画像の色検出を改善したカメラが提供される。カラーデジタルスチル画像のぼやけやエッジにおける色縁等の望ましくないアーティファクトが低減される。これら目的を達成する本方法は、一般的に言えば、平均化の一形態を利用してカラー写真に現れる物体のエッジにおけるフリンジング(fringing)を低減するという意味で、アンチエイリアジング法として特徴付けることができる【0031】当業者には、カラー画像の捕捉に関する本発明が、ビデオカムコーダ、ダイレクトディスプレイシステムおよび他のカラー画像処理システム等、DSC以外の他の装置に適用可能であることが理解されよう。図5および図6に示すパターンは、それらの図示されている向きから90度回転させることによって水平線に対して感度をより低くすることができる。他の画素位置から所定の1つの画素位置に光の部分を向け直す非均一のコーティングを使用して、モアレ(すなわち、波状)パターンを生成することができる。第2のミラー等の追加の画像シフト装置を光路に挿入することができ、それによって、複数の画素に対し、行及び列の両方について色情報を平均することができる。シフトの量は、例えば半画素、1画素、2画素等のように変更することができる。カラー画像捕捉システムの特質により、プリズム、ミラーおよび光ファイバ装置などの、伝統的なレンズ以外の他の画像形成装置を用いて、カラーフィルタを通る入射光を画像センサに向けることもできる。画像シフト手段も、同様にかかる装置を含むことができる。画像データは、直接表示することができるように格納される必要はない。RGB、CMY、CMYAや他の伝統的なフィルタ素子の組み合わせを、バイヤパターン(但しこれに限定されない)を含む周知のモザイクまたはストライプパターンにおいて使用することができる。従って、本願発明は、特許請求の範囲によってのみ限定されるべきでものである。
【発明の効果】本発明によれば、にじみ、フリンジング、ぼやけ等の望ましくないアーティファクトをディジタルカラー画像の再現画像から低減するシステム及び方法が得られる。




 

 


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