JP7442990B2 - Signal processing device and signal processing method - Google Patents
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Description
本発明は、信号処理装置及び信号処理方法に関する。 The present invention relates to a signal processing device and a signal processing method.
デジタルカメラ等で用いられる光電変換部材は、シリコン(Silicon)を単一材料として用いて発展してきた。しかしながら、シリコンを単一材料として用いると、バンドギャップ(Band Gap)が固定となり、かつ、表面にしか色フィルタ(Filter)を構成することができない。そのため、シリコンを単一材料として用いる光電変換部材では、赤色の画素、緑色の画素、及び、青色の画素を面方向に配列する以外に、単板でカラー撮像を行うことができない。以下、赤色を「R」又は「Red」、緑色を「G」又は「Green」、青色を「B」又は「Blue」と称する場合がある。 Photoelectric conversion members used in digital cameras and the like have been developed using silicon as a single material. However, when silicon is used as a single material, the band gap is fixed and a color filter can only be formed on the surface. Therefore, in a photoelectric conversion member using silicon as a single material, color imaging cannot be performed with a single plate except by arranging red pixels, green pixels, and blue pixels in the plane direction. Hereinafter, red may be referred to as "R" or "Red," green as "G" or "Green," and blue as "B" or "Blue."
また、上記のような光電変換部材を用いて、より高解像度の被写体を撮像する場合、輝度モアレ(Moire)や色モアレが発生してしまう場合がある。そのため、当該輝度モアレや色モアレを抑制するために、撮像装置に光学ローパスフィルタ(Low Pass Filter)を搭載する必要が生じる。しかしながら、撮像装置に光学ローパスフィルタを搭載すると、解像度が低下してしまう。 Furthermore, when capturing an image of a subject with higher resolution using the photoelectric conversion member as described above, brightness moire and color moire may occur. Therefore, in order to suppress the luminance moire and color moire, it is necessary to mount an optical low pass filter in the imaging device. However, when an optical low-pass filter is installed in an imaging device, the resolution decreases.
そこで、特許文献1では、Blueの画素及びRedの画素を配列したシリコン膜の入射光の入射する側にGreenの画素を配列したシリコン膜が積層された光電変換部材が開示されている。特許文献1に記載された光電変換部材では、当該光電変換部材の全面にGreenの波長を吸収する画素が存在するため、理論的に輝度モアレが発生せず、色モアレも大幅に抑制することができる。
Therefore,
しかしながら、特許文献1に記載された光電変換部材では、上層側に位置するGreenの波長を吸収する画素によって、Blueの波長及びRedの波長も一部吸収されてしまうという場合がある。そのため、色再現性が悪化し、Blue領域のノイズ耐性が悪化し、色解像度も悪化してしまう。そこで、特許文献2には、Greenの画素の信号をBlueの画素の信号及びRedの画素の信号の少なくとも一方を用いて補正(吸収補正)することが記載されている。
However, in the photoelectric conversion member described in
しかしながら、特許文献1に記載された光電変換部材では、Blueの画素及びRedの画素が市松模様のように配列されているため、Greenの画素に対してBlue及びRedの画素は半分程度しか存在しない。そのため、Greenの吸収補正が市松模様状になってしまう。そのため、色再現性、色解像度が劣化してしまう。
However, in the photoelectric conversion member described in
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、色再現性、色解像度に優れた信号処理装置及び信号処理方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a signal processing device and a signal processing method that are excellent in color reproducibility and color resolution.
本発明の第1の態様に係る信号処理装置は、第1の光及び前記第1の光と異なる波長の第2の光を光電変換する第1の光電変換層と、前記第1の光電変換層よりも入射光が入射する側に設けられ、前記第1の光及び前記第2の光とは異なる波長の第3の光を光電変換する第2の光電変換層と、を備える光電変換部材によって生成される信号を処理する信号処理装置であって、前記第1の光電変換層による光電変換によって得られる前記第1の光の信号及び前記第2の光の信号の少なくとも一方を、前記第2の光電変換層による光電変換によって得られる前記第3の光の信号を用いて補間する補間部と、前記補間部によって補間された前記第1の光の信号及び前記第2の光の信号の少なくとも一方を用いて、前記第3の光の信号の吸収補正を行う吸収補正部と、を備える。 A signal processing device according to a first aspect of the present invention includes: a first photoelectric conversion layer that photoelectrically converts first light and second light having a different wavelength from the first light; a second photoelectric conversion layer that is provided on a side of the layer where incident light enters and photoelectrically converts third light having a wavelength different from the first light and the second light; a photoelectric conversion member comprising: A signal processing device for processing a signal generated by the first photoelectric conversion layer, wherein at least one of the first light signal and the second light signal obtained by photoelectric conversion by the first photoelectric conversion layer is processed by the first photoelectric conversion layer. an interpolation unit that performs interpolation using the third light signal obtained by photoelectric conversion by the second photoelectric conversion layer; and an interpolation unit that interpolates the first light signal and the second light signal interpolated by the interpolation unit. and an absorption correction section that performs absorption correction of the third light signal using at least one of them.
本発明の第1の態様に係る信号処理装置によれば、第3の光の信号の吸収補正を行う前に、第1の光の信号及び第2の光の信号の少なくとも一方が、第3の光の信号を用いて補間される。そのため、補間された第1の光の信号及び第2の光の信号の少なくとも一方を用いて第3の光の信号を吸収補正することができる。すなわち、第3の光の信号の吸収補正が市松模様状になってしまうことを防ぐことができる。よって、本発明の第1の態様に係る信号処理装置は、色再現性、色解像度に優れた信号処理を行うことができる。 According to the signal processing device according to the first aspect of the present invention, before performing absorption correction of the third light signal, at least one of the first light signal and the second light signal is transmitted to the third light signal. interpolated using the optical signal of Therefore, the third light signal can be subjected to absorption correction using at least one of the interpolated first light signal and second light signal. That is, it is possible to prevent the absorption correction of the third light signal from becoming checkered. Therefore, the signal processing device according to the first aspect of the present invention can perform signal processing with excellent color reproducibility and color resolution.
また、前記補間部は、前記第2の光電変換層による光電変換によって得られた前記第3の光の信号の強度勾配情報を用いて、前記第1の光電変換層による光電変換によって得られる前記第1の光の信号及び前記第2の光の信号の少なくとも一方を補間することが好ましい。 Further, the interpolation section uses intensity gradient information of the third light signal obtained by photoelectric conversion by the second photoelectric conversion layer to calculate the intensity of the third light signal obtained by photoelectric conversion by the first photoelectric conversion layer. Preferably, at least one of the first light signal and the second light signal is interpolated.
第2の光電変換層が第1の光及び第2の光の少なくとも一方を一部吸収するため、第2の光電変換層による光電変換によって得られた第3の光の信号には、第1の光の信号の成分の一部及び第2の光の信号の成分の一部の少なくとも一方が含まれている。そのため、第2の光電変換層による光電変換によって得られた第3の光の信号の強度勾配情報を用いて、第1の光電変換層による光電変換によって得られる第1の光の信号及び第2の光の信号の少なくとも一方を補間することによって、より高い精度で補間を行うことができる。 Since the second photoelectric conversion layer partially absorbs at least one of the first light and the second light, the third light signal obtained by photoelectric conversion by the second photoelectric conversion layer includes the first light and the second light. The second optical signal includes at least one of a part of the optical signal component and a part of the second optical signal component. Therefore, using the intensity gradient information of the third light signal obtained by photoelectric conversion by the second photoelectric conversion layer, the first light signal obtained by photoelectric conversion by the first photoelectric conversion layer and the second light signal obtained by photoelectric conversion by the first photoelectric conversion layer are Interpolation can be performed with higher accuracy by interpolating at least one of the optical signals.
また、前記吸収補正部は、前記第2の光電変換層によって吸収された前記第1の光の成分及び前記第2の光の成分の少なくとも一方を考慮して決定された補正値αを用いて、前記第1の光の信号値にα/(1-α)を乗じて得られる値を前記第3の光の信号から減算することにより、前記第3の光の信号の吸収補正を行うことが好ましい。 Further, the absorption correction unit uses a correction value α determined in consideration of at least one of the first light component and the second light component absorbed by the second photoelectric conversion layer. , performing absorption correction of the third light signal by subtracting a value obtained by multiplying the first light signal value by α/(1−α) from the third light signal; is preferred.
第2の光電変換層によって一部吸収された第1の光の成分及び第2の光の成分の少なくとも一方を考慮して決定された補正値αを用いて第3の光の信号の吸収補正を行うことにより、より高い精度で吸収補正を行うことができる。 Absorption correction of the third light signal using a correction value α determined in consideration of at least one of the first light component and the second light component partially absorbed by the second photoelectric conversion layer. By performing this, absorption correction can be performed with higher accuracy.
本発明の第2の態様に係る信号処理装置は、第1の光及び前記第1の光と異なる波長の第2の光を光電変換する第1の光電変換層と、前記第1の光電変換層よりも入射光が入射する側に設けられ、前記第1の光及び前記第2の光とは異なる波長の第3の光を光電変換する第2の光電変換層と、を備える光電変換部材によって生成される信号を処理する信号処理装置であって、前記第1の光電変換層による光電変換によって得られる前記第1の光の信号を、前記第2の光電変換層による光電変換によって得られる前記第3の光の信号を用いて補間する第1の補間部と、前記第1の補間部によって補間された前記第1の光の信号を用いて、前記第3の光の信号の吸収補正を行う第1の吸収補正部と、前記第1の吸収補正部によって吸収補正された第3の光の信号を用いて前記第1の光電変換層による光電変換によって得られる前記第2の光の信号を補間する第2の補間部と、を備える。 A signal processing device according to a second aspect of the present invention includes: a first photoelectric conversion layer that photoelectrically converts first light and second light having a different wavelength from the first light; a second photoelectric conversion layer that is provided on a side of the layer where incident light enters and photoelectrically converts third light having a wavelength different from the first light and the second light; a photoelectric conversion member comprising: A signal processing device for processing a signal generated by the first photoelectric conversion layer, wherein the first light signal obtained by photoelectric conversion by the first photoelectric conversion layer is obtained by photoelectric conversion by the second photoelectric conversion layer. a first interpolation unit that performs interpolation using the third light signal; and absorption correction of the third light signal using the first light signal interpolated by the first interpolation unit. of the second light obtained by photoelectric conversion by the first photoelectric conversion layer using a third light signal absorption-corrected by the first absorption correction section; and a second interpolation unit that interpolates the signal.
本発明の第2の態様に係る信号処理装置によれば、第3の光の信号の吸収補正を行う前に、第1の光の信号が第3の光の信号を用いて補間される。そのため、補間された第1の光の信号を用いて第3の光の信号を吸収補正することができる。すなわち、第3の光の信号の吸収補正が市松模様状になってしまうことを防ぐことができる。よって、本発明の第2の態様に係る信号処理装置は、色再現性、色解像度に優れた信号処理を行うことができる。また、第2の光電変換層が第1の光を一部吸収するため、第2の光電変換層による光電変換によって得られた第3の光の信号には、第1の光の信号の成分が一部含まれている。しかし、吸収補正された第3の光の信号を用いて第2の光の信号が補間されるため、第3の光の信号に含まれていた第1の光の信号の成分を除いた状態で、第2の光の信号を補間することができる。これにより、さらに高い精度で第2の光の信号の補間を行うことができる。 According to the signal processing device according to the second aspect of the present invention, before performing absorption correction on the third light signal, the first light signal is interpolated using the third light signal. Therefore, the interpolated first light signal can be used to perform absorption correction on the third light signal. That is, it is possible to prevent the absorption correction of the third light signal from becoming checkered. Therefore, the signal processing device according to the second aspect of the present invention can perform signal processing with excellent color reproducibility and color resolution. In addition, since the second photoelectric conversion layer partially absorbs the first light, the third light signal obtained by photoelectric conversion by the second photoelectric conversion layer includes a component of the first light signal. Some of them are included. However, since the second light signal is interpolated using the absorption-corrected third light signal, the state in which the component of the first light signal included in the third light signal is removed Then, the second light signal can be interpolated. Thereby, it is possible to interpolate the second light signal with even higher accuracy.
また、第1の補間部は、前記第2の光電変換層による光電変換によって得られた前記第3の光の信号の強度勾配情報を用いて、前記第1の光電変換層による光電変換によって得られる前記第1の光の信号を補間することが好ましい。 Further, the first interpolation unit uses the intensity gradient information of the third light signal obtained by the photoelectric conversion by the second photoelectric conversion layer to obtain the signal obtained by the photoelectric conversion by the first photoelectric conversion layer. It is preferable to interpolate the first light signal.
第2の光電変換層が第1の光を一部吸収するため、第2の光電変換層による光電変換によって得られた第3の光の信号には、第1の光の信号の成分が一部含まれている。そのため、第2の光電変換層による光電変換によって得られた第3の光の信号の強度勾配情報を用いて、第1の光電変換層による光電変換によって得られる第1の光の信号を補間することによって、より高い精度で第1の光の信号の補間を行うことができる。 Since the second photoelectric conversion layer partially absorbs the first light, the third light signal obtained by photoelectric conversion by the second photoelectric conversion layer contains a component of the first light signal. part included. Therefore, the intensity gradient information of the third light signal obtained by photoelectric conversion by the second photoelectric conversion layer is used to interpolate the first light signal obtained by photoelectric conversion by the first photoelectric conversion layer. By doing so, the first light signal can be interpolated with higher accuracy.
また、前記第2の補間部は、前記第1の吸収補正部によって吸収補正された第3の光の信号の強度勾配情報を用いて、前記第1の光電変換層による光電変換によって得られる前記第2の光の信号を補間することが好ましい。 Further, the second interpolation section uses the intensity gradient information of the third light signal absorption-corrected by the first absorption correction section to calculate the Preferably, the second light signal is interpolated.
第2の光電変換層が第2の光を一部吸収するため、第2の光電変換層による光電変換によって得られた第3の光の信号には、第2の光の信号の成分が一部含まれている。そのため、第2の光電変換層による光電変換によって得られた第3の光の信号の強度勾配情報を用いて、第1の光電変換層による光電変換によって得られる第2の光の信号を補間することによって、より高い精度で第2の光の信号の補間を行うことができる。
また、第2の光電変換層が第1の光を一部吸収するため、第2の光電変換層による光電変換によって得られた第3の光の信号には、第1の光の信号の成分が一部含まれている。しかし、第1の吸収補正部によって吸収補正された第3の光の信号の強度勾配情報を用いて第2の光の信号が補間されるため、第3の光の信号に含まれていた第1の光の信号の成分を除いた状態で、第2の光の信号を補間することができる。これにより、さらに高い精度で第2の光の信号の補間を行うことができる。
Since the second photoelectric conversion layer partially absorbs the second light, the third light signal obtained by photoelectric conversion by the second photoelectric conversion layer contains a component of the second light signal. part included. Therefore, the intensity gradient information of the third light signal obtained by photoelectric conversion by the second photoelectric conversion layer is used to interpolate the second light signal obtained by photoelectric conversion by the first photoelectric conversion layer. By doing so, it is possible to interpolate the second light signal with higher accuracy.
In addition, since the second photoelectric conversion layer partially absorbs the first light, the third light signal obtained by photoelectric conversion by the second photoelectric conversion layer includes a component of the first light signal. Some of them are included. However, since the second light signal is interpolated using the intensity gradient information of the third light signal that has been absorption-corrected by the first absorption correction section, the The second light signal can be interpolated with the first light signal component removed. Thereby, it is possible to interpolate the second light signal with even higher accuracy.
また、前記第1の吸収補正部は、前記第2の光電変換層によって吸収された前記第1の光の成分を考慮して決定された補正値αを用いて、前記第1の光の信号値にα/(1-α)を乗じて得られる値を前記第3の光の信号から減算することにより、前記第3の光の信号の吸収補正を行うことが好ましい。 Further, the first absorption correction unit corrects the first light signal by using a correction value α determined in consideration of a component of the first light absorbed by the second photoelectric conversion layer. Preferably, absorption correction of the third light signal is performed by subtracting a value obtained by multiplying the value by α/(1−α) from the third light signal.
第2の光電変換層によって一部吸収された第1の光の成分を考慮して決定された補正値αを用いて第3の光の信号の吸収補正を行うことにより、より高い精度で吸収補正を行うことができる。 By correcting the absorption of the third light signal using the correction value α determined in consideration of the component of the first light partially absorbed by the second photoelectric conversion layer, the third light signal is absorbed with higher precision. Corrections can be made.
また、前記第2の補間部によって補間された前記第2の光の信号を用いて、前記第1の吸収補正部によって吸収補正された前記第3の光の信号の吸収補正を行う第2の吸収補正部をさらに備えることが好ましい。 Further, a second light signal that performs absorption correction of the third light signal that has been absorption-corrected by the first absorption correction section, using the second light signal interpolated by the second interpolation section. It is preferable to further include an absorption correction section.
補間処理された第1の光の信号を用いて、第3の光の信号に対して吸収補正処理を行うだけでなく、補間処理された第2の光の信号を用いてさらに吸収補正処理を行う。これにより、さらに色再現性の高い第3の光の信号を生成することができる。 Not only is absorption correction processing performed on the third light signal using the interpolated first light signal, but also absorption correction processing is further performed using the interpolated second light signal. conduct. Thereby, it is possible to generate a third light signal with even higher color reproducibility.
また、本発明の第1の態様及び第2の態様に係る信号処理装置において、前記第1の光電変換層は、前記第1の光として青色の光、及び、前記第2の光として赤色の光を光電変換し、前記第2の光電変換層は、前記第3の光として緑色の光を光電変換することが更に好ましい。 Further, in the signal processing device according to the first aspect and the second aspect of the present invention, the first photoelectric conversion layer emits blue light as the first light and red light as the second light. It is further preferable that light is photoelectrically converted, and the second photoelectric conversion layer photoelectrically converts green light as the third light.
これにより、緑色の光を吸収する第2の光電変換層によって、より吸収されやすい青色の光を用いて緑色の光の信号の吸収補正を行うことができる。そのため、色再現性、色解像度に更に優れた信号処理を行うことができる。 Thereby, the second photoelectric conversion layer that absorbs green light can perform absorption correction of the green light signal using blue light, which is more easily absorbed. Therefore, signal processing with even better color reproducibility and color resolution can be performed.
本発明の第3の態様に係る信号処理方法は、第1の光及び前記第1の光と異なる波長の第2の光を光電変換する第1の光電変換層と、前記第1の光電変換層よりも入射光が入射する側に設けられ、前記第1の光及び前記第2の光とは異なる波長の第3の光を光電変換する第2の光電変換層と、を備える光電変換部材によって生成される信号を処理する信号処理方法であって、前記第1の光電変換層による光電変換によって得られる前記第1の光の信号及び前記第2の光の信号の少なくとも一方を、前記第2の光電変換層による光電変換によって得られる前記第3の光の信号を用いて補間する補間ステップと、前記補間部によって補間された前記第1の光の信号及び前記第2の光の信号の少なくとも一方を用いて、前記第3の光の信号の吸収補正を行う吸収補正ステップと、を備える。 A signal processing method according to a third aspect of the present invention includes: a first photoelectric conversion layer that photoelectrically converts first light and second light having a different wavelength from the first light; a second photoelectric conversion layer that is provided on a side of the layer where incident light enters and photoelectrically converts third light having a wavelength different from the first light and the second light; a photoelectric conversion member comprising: A signal processing method for processing a signal generated by the first photoelectric conversion layer, wherein at least one of the first light signal and the second light signal obtained by photoelectric conversion by the first photoelectric conversion layer is processed by the first photoelectric conversion layer. an interpolation step of interpolating using the third light signal obtained by photoelectric conversion by the second photoelectric conversion layer; and an interpolation step of interpolating the first light signal and the second light signal interpolated by the interpolation unit. and an absorption correction step of performing absorption correction of the third light signal using at least one of the signals.
本発明の第3の態様に係る信号処理方法では、第3の光の信号の吸収補正を行う前に、第1の光の信号及び第2の光の信号の少なくとも一方が、第3の光の信号を用いて補間される。そのため、補間された第1の光の信号及び第2の光の信号の少なくとも一方を用いて第3の光の信号を吸収補正することができる。すなわち、第3の光の信号の吸収補正が市松模様状になってしまうことを防ぐことができる。よって、本発明の第3の態様に係る信号処理方法によれば、色再現性、色解像度に優れた信号処理を行うことができる。 In the signal processing method according to the third aspect of the present invention, before performing absorption correction of the third light signal, at least one of the first light signal and the second light signal is transmitted to the third light signal. interpolated using the signal of Therefore, the third light signal can be subjected to absorption correction using at least one of the interpolated first light signal and second light signal. That is, it is possible to prevent the absorption correction of the third light signal from becoming checkered. Therefore, according to the signal processing method according to the third aspect of the present invention, signal processing with excellent color reproducibility and color resolution can be performed.
また、前記補間ステップにおいて、前記第2の光電変換層による光電変換によって得られた前記第3の光の信号の強度勾配情報を用いて、前記第1の光電変換層による光電変換によって得られる前記第1の光の信号及び前記第2の光の信号の少なくとも一方を補間することが好ましい。 Further, in the interpolation step, intensity gradient information of the third light signal obtained by photoelectric conversion by the second photoelectric conversion layer is used to calculate the intensity gradient information of the third light signal obtained by photoelectric conversion by the first photoelectric conversion layer. Preferably, at least one of the first light signal and the second light signal is interpolated.
第2の光電変換層が第1の光及び第2の光の少なくとも一方を一部吸収するため、第2の光電変換層による光電変換によって得られた第3の光の信号には、第1の光の信号の成分の一部及び第2の光の信号の成分の一部の少なくとも一方が含まれている。そのため、第2の光電変換層による光電変換によって得られた第3の光の信号の強度勾配情報を用いて、第1の光電変換層による光電変換によって得られる第1の光の信号及び第2の光の信号の少なくとも一方を補間することによって、より高い精度で補間を行うことができる。 Since the second photoelectric conversion layer partially absorbs at least one of the first light and the second light, the third light signal obtained by photoelectric conversion by the second photoelectric conversion layer includes the first light and the second light. The second optical signal includes at least one of a part of the optical signal component and a part of the second optical signal component. Therefore, using the intensity gradient information of the third light signal obtained by photoelectric conversion by the second photoelectric conversion layer, the first light signal obtained by photoelectric conversion by the first photoelectric conversion layer and the second light signal obtained by photoelectric conversion by the first photoelectric conversion layer are Interpolation can be performed with higher accuracy by interpolating at least one of the optical signals.
前記吸収補正ステップにおいて、前記第2の光電変換層によって吸収された前記第1の光の成分及び前記第2の光の成分の少なくとも一方を考慮して決定された補正値αを用いて、前記第1の光の信号値にα/(1-α)を乗じて得られる値を前記第3の光の信号から減算することにより、前記第3の光の信号の吸収補正を行うことが好ましい。 In the absorption correction step, using a correction value α determined in consideration of at least one of the first light component and the second light component absorbed by the second photoelectric conversion layer, Preferably, absorption correction of the third light signal is performed by subtracting a value obtained by multiplying the first light signal value by α/(1-α) from the third light signal. .
第2の光電変換層によって一部吸収された第1の光の成分及び第2の光の成分の少なくとも一方を考慮して決定された補正値αを用いて第3の光の信号の吸収補正を行うことにより、より高い精度で吸収補正を行うことができる。 Absorption correction of the third light signal using a correction value α determined in consideration of at least one of the first light component and the second light component partially absorbed by the second photoelectric conversion layer. By performing this, absorption correction can be performed with higher accuracy.
本発明の第4の態様に係る信号処理方法は、第1の光及び前記第1の光と異なる波長の第2の光を光電変換する第1の光電変換層と、前記第1の光電変換層よりも入射光が入射する側に設けられ、前記第1の光及び前記第2の光とは異なる波長の第3の光を光電変換する第2の光電変換層と、を備える光電変換部材によって生成される信号を処理する信号処理方法であって、前記第1の光電変換層による光電変換によって得られる前記第1の光の信号を、前記第2の光電変換層による光電変換によって得られる前記第3の光の信号を用いて補間する第1の補間ステップと、前記第1の補間ステップにおいて補間された前記第1の光の信号を用いて、前記第3の光の信号の吸収補正を行う第1の吸収補正ステップと、前記第1の吸収補正ステップにおいて吸収補正された第3の光の信号を用いて前記第1の光電変換層による光電変換によって得られる前記第2の光の信号を補間する第2の補間ステップと、を備える。 A signal processing method according to a fourth aspect of the present invention includes: a first photoelectric conversion layer that photoelectrically converts first light and second light having a different wavelength from the first light; a second photoelectric conversion layer that is provided on a side of the layer where incident light enters and that photoelectrically converts third light having a different wavelength from the first light and the second light; a photoelectric conversion member comprising: A signal processing method for processing a signal generated by the method, wherein the first light signal obtained by photoelectric conversion by the first photoelectric conversion layer is obtained by photoelectric conversion by the second photoelectric conversion layer. a first interpolation step of interpolating using the third light signal; and absorption correction of the third light signal using the first light signal interpolated in the first interpolation step. of the second light obtained by photoelectric conversion by the first photoelectric conversion layer using the third light signal absorption-corrected in the first absorption correction step. a second interpolation step of interpolating the signal.
本発明の第4の態様に係る信号処理方法では、第3の光の信号の吸収補正を行う前に、第1の光の信号が第3の光の信号を用いて補間される。そのため、補間された第1の光の信号を用いて第3の光の信号を吸収補正することができる。すなわち、第3の光の信号の吸収補正が市松模様状になってしまうことを防ぐことができる。よって、本発明の第4の態様に係る信号処理方法によれば、色再現性、色解像度に優れた信号処理を行うことができる。また、第2の光電変換層が第1の光を一部吸収するため、第2の光電変換層による光電変換によって得られた第3の光の信号には、第1の光の信号の成分が一部含まれている。しかし、吸収補正された第3の光の信号を用いて第2の光の信号が補間されるため、第3の光の信号に含まれていた第1の光の信号の成分を除いた状態で、第2の光の信号を補間することができる。これにより、さらに高い精度で第2の光の信号の補間を行うことができる。 In the signal processing method according to the fourth aspect of the present invention, the first light signal is interpolated using the third light signal before performing absorption correction on the third light signal. Therefore, the interpolated first light signal can be used to perform absorption correction on the third light signal. That is, it is possible to prevent the absorption correction of the third light signal from becoming checkered. Therefore, according to the signal processing method according to the fourth aspect of the present invention, signal processing with excellent color reproducibility and color resolution can be performed. In addition, since the second photoelectric conversion layer partially absorbs the first light, the third light signal obtained by photoelectric conversion by the second photoelectric conversion layer includes a component of the first light signal. is included in part. However, since the second light signal is interpolated using the absorption-corrected third light signal, the state in which the component of the first light signal included in the third light signal is removed Then, the second light signal can be interpolated. Thereby, it is possible to interpolate the second light signal with even higher accuracy.
前記第1の補間ステップにおいて、前記第2の光電変換層による光電変換によって得られた前記第3の光の信号の強度勾配情報を用いて、前記第1の光電変換層による光電変換によって得られる前記第1の光の信号を補間することが好ましい。 In the first interpolation step, intensity gradient information of the third light signal obtained by photoelectric conversion by the second photoelectric conversion layer is used to obtain the signal obtained by photoelectric conversion by the first photoelectric conversion layer. Preferably, the first light signal is interpolated.
第2の光電変換層が第1の光を一部吸収するため、第2の光電変換層による光電変換によって得られた第3の光の信号には、第1の光の信号の成分が一部含まれている。そのため、第2の光電変換層による光電変換によって得られた第3の光の信号の強度勾配情報を用いて、第1の光電変換層による光電変換によって得られる第1の光の信号を補間することによって、より高い精度で第1の光の信号の補間を行うことができる。 Since the second photoelectric conversion layer partially absorbs the first light, the third light signal obtained by photoelectric conversion by the second photoelectric conversion layer contains a component of the first light signal. part included. Therefore, the intensity gradient information of the third light signal obtained by photoelectric conversion by the second photoelectric conversion layer is used to interpolate the first light signal obtained by photoelectric conversion by the first photoelectric conversion layer. By doing so, the first light signal can be interpolated with higher accuracy.
前記第2の補間ステップにおいて、前記第1の吸収補正ステップにおいて吸収補正された第3の光の信号の強度勾配情報を用いて、前記第1の光電変換層による光電変換によって得られる前記第2の光の信号を補間することが好ましい。 In the second interpolation step, intensity gradient information of the third light signal absorption-corrected in the first absorption correction step is used to calculate the second It is preferable to interpolate the optical signal of .
第2の光電変換層が第2の光を一部吸収するため、第2の光電変換層による光電変換によって得られた第3の光の信号には、第2の光の信号の成分が一部含まれている。そのため、第2の光電変換層による光電変換によって得られた第3の光の信号の強度勾配情報を用いて、第1の光電変換層による光電変換によって得られる第2の光の信号を補間することによって、より高い精度で第2の光の信号の補間を行うことができる。
また、第2の光電変換層が第1の光を一部吸収するため、第2の光電変換層による光電変換によって得られた第3の光の信号には、第1の光の信号の成分が一部含まれている。しかし、第1の吸収補正ステップにおいて吸収補正された第3の光の信号の強度勾配情報を用いて第2の光の信号が補間されるため、第3の光の信号に含まれていた第1の光の信号の成分を除いた状態で、第2の光の信号を補間することができる。これにより、さらに高い精度で第2の光の信号の補間を行うことができる。
Since the second photoelectric conversion layer partially absorbs the second light, the third light signal obtained by photoelectric conversion by the second photoelectric conversion layer contains a component of the second light signal. part included. Therefore, the intensity gradient information of the third light signal obtained by photoelectric conversion by the second photoelectric conversion layer is used to interpolate the second light signal obtained by photoelectric conversion by the first photoelectric conversion layer. By doing so, it is possible to interpolate the second light signal with higher accuracy.
In addition, since the second photoelectric conversion layer partially absorbs the first light, the third light signal obtained by photoelectric conversion by the second photoelectric conversion layer includes a component of the first light signal. Some of them are included. However, since the second light signal is interpolated using the intensity gradient information of the third light signal that has undergone absorption correction in the first absorption correction step, the The second light signal can be interpolated with the first light signal component removed. Thereby, it is possible to interpolate the second light signal with even higher accuracy.
前記第1の吸収補正ステップにおいて、前記第2の光電変換層によって吸収された前記第1の光の成分を考慮して決定された補正値αを用いて、前記第1の光の信号値にα/(1-α)を乗じて得られる値を前記第3の光の信号から減算することにより、前記第3の光の信号の吸収補正を行うことが好ましい。 In the first absorption correction step, the signal value of the first light is adjusted using a correction value α determined in consideration of the component of the first light absorbed by the second photoelectric conversion layer. Preferably, absorption correction of the third light signal is performed by subtracting a value obtained by multiplying α/(1−α) from the third light signal.
第2の光電変換層によって一部吸収された第1の光の成分を考慮して決定された補正値αを用いて第3の光の信号の吸収補正を行うことにより、より高い精度で吸収補正を行うことができる。 By correcting the absorption of the third light signal using the correction value α determined in consideration of the component of the first light partially absorbed by the second photoelectric conversion layer, the third light signal is absorbed with higher precision. Corrections can be made.
また、前記第2の補間ステップにおいて補間された前記第2の光の信号を用いて、前記第1の吸収補正ステップにおいて吸収補正された前記第3の光の信号の吸収補正を行う第2の吸収補正ステップをさらに備えることが好ましい。 Further, a second method for performing absorption correction of the third light signal subjected to absorption correction in the first absorption correction step using the second light signal interpolated in the second interpolation step. Preferably, the method further includes an absorption correction step.
補間処理された第1の光の信号を用いて、第3の光の信号に対して吸収補正処理を行うだけでなく、補間処理された第2の光の信号を用いてさらに吸収補正処理を行う。これにより、さらに色再現性の高い第3の光の信号を生成することができる。 Not only is absorption correction processing performed on the third light signal using the interpolated first light signal, but also absorption correction processing is further performed using the interpolated second light signal. conduct. Thereby, it is possible to generate a third light signal with even higher color reproducibility.
また、本発明の第3の態様及び第4の態様に係る信号処理方法において、前記第1の光電変換層は、前記第1の光として青色の光、及び、前記第2の光として赤色の光を光電変換し、前記第2の光電変換層は、前記第3の光として緑色の光を光電変換することが更に好ましい。 Further, in the signal processing method according to the third aspect and the fourth aspect of the present invention, the first photoelectric conversion layer emits blue light as the first light and red light as the second light. It is further preferable that light is photoelectrically converted, and the second photoelectric conversion layer photoelectrically converts green light as the third light.
これにより、緑色の光を吸収する第2の光電変換層によって、より吸収されやすい青色の光を用いて緑色の光の信号の吸収補正を行うことができる。そのため、色再現性、色解像度に更に優れた信号処理を行うことができる。 Thereby, the second photoelectric conversion layer that absorbs green light can perform absorption correction of the green light signal using blue light, which is more easily absorbed. Therefore, signal processing with even better color reproducibility and color resolution can be performed.
本発明により、色再現性、色解像度に優れた信号処理装置及び信号処理方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a signal processing device and a signal processing method with excellent color reproducibility and color resolution.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図1は、本発明の実施の形態に係る光電変換部材の一例を示す模式図である。
信号処理装置は、デジタルカメラ等の撮像装置において撮像により生成される信号、すなわち、撮像画像を示す信号を処理する装置である。また、信号処理装置は、撮像装置の撮像部を備えていてもよい。撮像部は、図1に示す光電変換部材としてのイメージセンサ(Image Sensor)を備えていてもよい。また、撮像部は、光学系のレンズを含んでいてもよい。当該光学系レンズは当該光電変換部材の受光面に被写体から出射された光を結像し、当該光電変換部材は、受光した光を光電変換し、撮像画像を示す信号を生成する。すなわち、信号処理装置は、光電変換部材、光学レンズ等を備える撮像部を備える撮像装置であってもよい。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a photoelectric conversion member according to an embodiment of the present invention.
A signal processing device is a device that processes a signal generated by imaging in an imaging device such as a digital camera, that is, a signal representing a captured image. Further, the signal processing device may include an imaging section of an imaging device. The imaging unit may include an image sensor as a photoelectric conversion member shown in FIG. Further, the imaging section may include a lens of an optical system. The optical system lens forms an image of the light emitted from the subject on the light receiving surface of the photoelectric conversion member, and the photoelectric conversion member photoelectrically converts the received light to generate a signal indicating the captured image. That is, the signal processing device may be an imaging device that includes an imaging section that includes a photoelectric conversion member, an optical lens, and the like.
撮像装置において撮像により生成される信号としては、例えば、赤色の光の信号、緑色の光の信号、及び、青色の光の信号が、挙げられる。また、撮像装置において撮像により生成される信号には、例えば、NIR(Near-infrared)の波長の光が光電変換された結果得られる信号、すなわち、いわゆる赤外線画像を示す信号が、含まれていてもよい。 Examples of signals generated by imaging in an imaging device include a red light signal, a green light signal, and a blue light signal. Further, the signals generated by imaging in the imaging device include, for example, a signal obtained as a result of photoelectric conversion of light with a NIR (near-infrared) wavelength, that is, a signal indicating a so-called infrared image. Good too.
図1に示すように、光電変換部材は、例えば、第1の光電変換層L1と第2の光電変換層L2とを備え、光電変換により、第1の光としての青色の光の信号、第2の光としての赤色の光の信号、及び、第3の光としての緑色の光の信号を生成する。 As shown in FIG. 1, the photoelectric conversion member includes, for example, a first photoelectric conversion layer L1 and a second photoelectric conversion layer L2. A red light signal as the second light and a green light signal as the third light are generated.
第1の光電変換層L1は、青色の光(第1の光)及び赤色の光(第2の光)を光電変換する光電変換層である。また、第2の光電変換層L2は、緑色の光(第3の光)を光電変換する光電変換層である。また、第2の光電変換層L2は、第1の光電変換層L1よりも入射光が入射する側に設けられる。入射光が入射する方向を「上方向」と定義した場合、第2の光電変換層L2は上層に該当し、第1の光電変換層L1は、下層に該当する。つまり、光電変換部材は、複数の光電変換層が積層された積層型の撮像装置である。 The first photoelectric conversion layer L1 is a photoelectric conversion layer that photoelectrically converts blue light (first light) and red light (second light). Further, the second photoelectric conversion layer L2 is a photoelectric conversion layer that photoelectrically converts green light (third light). Moreover, the second photoelectric conversion layer L2 is provided on the side where incident light enters rather than the first photoelectric conversion layer L1. When the direction in which incident light enters is defined as "upward", the second photoelectric conversion layer L2 corresponds to the upper layer, and the first photoelectric conversion layer L1 corresponds to the lower layer. In other words, the photoelectric conversion member is a stacked-type imaging device in which a plurality of photoelectric conversion layers are stacked.
第1の光電変換層L1と第2の光電変換層L2との間には、例えばITO(Indium Tin Oxide)等で形成される透明電極が設けられる。第1の光電変換層L1としては、例えば、シリコンで形成され、光電変換素子が設けられる基板が挙げられる。透明電極は、基板に形成される回路に電気的に接続される。また、第2の光電変換層L2としては、例えば有機膜が挙げられる。 A transparent electrode made of, for example, ITO (Indium Tin Oxide) is provided between the first photoelectric conversion layer L1 and the second photoelectric conversion layer L2. Examples of the first photoelectric conversion layer L1 include a substrate made of silicon and provided with a photoelectric conversion element. The transparent electrode is electrically connected to a circuit formed on the substrate. Further, as the second photoelectric conversion layer L2, for example, an organic film can be used.
図1に示す例では、基板上に、Rの画素とBの画素とが、シリコンによる従来の半導体工程により形成されることにより、第1の光電変換層L1が形成されている。また、Rの画素とBの画素とは、例えば市松模様状に配列されている。なお、Rの画素とBの画素との配列は、市松模様状に限られない。 In the example shown in FIG. 1, the first photoelectric conversion layer L1 is formed by forming R pixels and B pixels on a substrate using a conventional semiconductor process using silicon. Further, the R pixels and the B pixels are arranged in a checkered pattern, for example. Note that the arrangement of R pixels and B pixels is not limited to the checkered pattern.
また、図1に示す例では、Bの画素とRの画素とが形成された基板の上層に、Gの波長の光を吸収する有機光電膜が形成されることにより、第2の光電変換層L2が形成されている。 In addition, in the example shown in FIG. 1, an organic photoelectric film that absorbs light of wavelength G is formed on the upper layer of the substrate on which B pixels and R pixels are formed, thereby forming a second photoelectric conversion layer. L2 is formed.
図1に示す構成では、Gの画素が光電変換部材の全画素分存在するので、理論的に輝度モアレが発生せず、色モアレも大幅に抑制される。 In the configuration shown in FIG. 1, since there are as many G pixels as all the pixels of the photoelectric conversion member, theoretically, brightness moire does not occur, and color moire is also significantly suppressed.
しかしながら、図1に示す光電変換部材において、第2の光電変換層L2としてGの外部量子効率の高い材料を用いた場合には、第2の光電変換層L2において、Gの波長の光だけでなく、Bの波長の光あるいはRの波長の光も一部吸収されて、光電変換が行われてしまう。そのため、第1の光電変換層L1及び第2の光電変換層L2それぞれで光電変換された信号をそのまま用いて色補正処理などを行って出力すると、色再現性の悪化、B領域あるいはR領域のノイズ耐性の悪化、解像の悪化等の問題が、発生する。 However, in the photoelectric conversion member shown in FIG. 1, when a material with a high external quantum efficiency of G is used as the second photoelectric conversion layer L2, only the light of the wavelength G is used in the second photoelectric conversion layer L2. However, some of the light with the B wavelength or the R wavelength is also absorbed, resulting in photoelectric conversion. Therefore, if the signals photoelectrically converted in the first photoelectric conversion layer L1 and the second photoelectric conversion layer L2 are used as they are and subjected to color correction processing and output, color reproducibility may deteriorate, Problems such as deterioration of noise resistance and deterioration of resolution occur.
なお、第1の光電変換層L1と第2の光電変換層L2との例は、図1に示す例に限られない。
例えば、第1の光電変換層L1は、基板上に、Rの画素、Gの画素、及び、Bの画素がシリコンによる従来の半導体工程により形成されてもよい。この場合、Rの画素、Gの画素、及び、Bの画素は、例えばベイヤ(Bayer)配列で並べられる。
また、第2の光電変換層L2は、NIRの波長の光を吸収して光電変換を行うNIR層であってもよい。
第1の光電変換層L1と第2の光電変換層L2とが、上記に示す他の構成を有する場合であっても、図1に示す構成と同様の問題が生じうる。
Note that the example of the first photoelectric conversion layer L1 and the second photoelectric conversion layer L2 is not limited to the example shown in FIG. 1.
For example, in the first photoelectric conversion layer L1, an R pixel, a G pixel, and a B pixel may be formed on a substrate by a conventional semiconductor process using silicon. In this case, R pixels, G pixels, and B pixels are arranged in, for example, a Bayer array.
Further, the second photoelectric conversion layer L2 may be an NIR layer that absorbs light with a NIR wavelength and performs photoelectric conversion.
Even if the first photoelectric conversion layer L1 and the second photoelectric conversion layer L2 have other configurations shown above, the same problem as the configuration shown in FIG. 1 may occur.
そこで、本発明の実施の形態に係る信号処理装置は、撮像装置において撮像により生成される信号に対して、吸収補正処理を行う。吸収補正処理は、信号処理装置が備える吸収補正部において行われる。具体的には、信号処理装置は、第2の光電変換層L2において吸収されてしまう、第1の光電変換層L1において光電変換されるべき青色の光及び赤色の光の少なくとも一方の成分について、第2の光電変換層L2による光電変換によって得られる緑色の光の信号を補正する。より具体的には、信号処理装置は、第1の光電変換層L1による光電変換によって得られる青色の光の信号及び赤色の光の信号の少なくとも一方を用いて、第2の光電変換層L2による光電変換によって得られる緑色の光の信号の吸収補正を行う。これにより、上層で吸収されてしまう、下層で光電変換される波長の光成分の影響を軽減することができる。吸収補正処理の一例については、後述する。 Therefore, a signal processing device according to an embodiment of the present invention performs absorption correction processing on a signal generated by imaging in an imaging device. The absorption correction process is performed in an absorption correction section included in the signal processing device. Specifically, the signal processing device detects at least one component of blue light and red light that is absorbed in the second photoelectric conversion layer L2 and should be photoelectrically converted in the first photoelectric conversion layer L1. The green light signal obtained by photoelectric conversion by the second photoelectric conversion layer L2 is corrected. More specifically, the signal processing device uses at least one of a blue light signal and a red light signal obtained by photoelectric conversion by the first photoelectric conversion layer L1, and the signal processing by the second photoelectric conversion layer L2. Performs absorption correction for green light signals obtained by photoelectric conversion. This can reduce the influence of light components of wavelengths that are absorbed in the upper layer and photoelectrically converted in the lower layer. An example of the absorption correction process will be described later.
また、図1に示すように、第2の光電変換層L2において、Gの画素は、光電変換部材の全画素に亘って存在するのに対し、第1の光電変換層L1において、Rの画素及びBの画素は、光電変換部材の全画素に亘って存在しない。そのため、第1の光電変換層L1による光電変換によって得られる青色の光の信号及び赤色の光の信号の少なくとも一方を用いて、第2の光電変換層L2による光電変換によって得られる緑色の光の信号が吸収補正されると、当該緑の光の信号は、Rの画素又はBの画素の配列パターン状に吸収補正されてしまう。そのため、色再現性、色解像度が劣化してしまう。 Further, as shown in FIG. 1, in the second photoelectric conversion layer L2, the G pixels exist over all the pixels of the photoelectric conversion member, whereas in the first photoelectric conversion layer L1, the R pixels exist. The pixels of and B do not exist over all the pixels of the photoelectric conversion member. Therefore, by using at least one of the blue light signal and the red light signal obtained by photoelectric conversion by the first photoelectric conversion layer L1, the green light signal obtained by photoelectric conversion by the second photoelectric conversion layer L2 is used. When the signal is subjected to absorption correction, the green light signal is subjected to absorption correction in the form of an arrangement pattern of R pixels or B pixels. As a result, color reproducibility and color resolution deteriorate.
そこで、本実施の形態に係る信号処理装置は、第2の光電変換層L2による光電変換によって得られる緑色の光の信号の吸収補正処理を行う前に、第1の光電変換層L1による光電変換によって得られる青色の光の信号及び赤色の光の信号の少なくとも一方を補間する。補間処理は、例えば、信号処理装置が備える補間部、第1の補間部、及び第2の補間部において行われる。具体的には、信号処理装置は、第2の光電変換層L2による光電変換によって得られる緑色の光の信号を用いて、第1の光電変換層L1による光電変換によって得られる青色の光の信号及び赤色の光の信号の少なくとも一方を補間する。これにより、補間された青色の光の信号及び赤色の光の信号の少なくとも一方を用いて、緑色の光の信号を吸収補正することができ、緑の光の信号が、Rの画素又はBの画素の配列パターン状に吸収補正されることを防ぐことができる。補間処理の一例については、後述する。 Therefore, the signal processing device according to the present embodiment performs the photoelectric conversion by the first photoelectric conversion layer L1 before performing the absorption correction process of the green light signal obtained by the photoelectric conversion by the second photoelectric conversion layer L2. interpolate at least one of the blue light signal and the red light signal obtained by the method. The interpolation process is performed, for example, in an interpolation unit, a first interpolation unit, and a second interpolation unit included in the signal processing device. Specifically, the signal processing device uses a green light signal obtained by photoelectric conversion by the second photoelectric conversion layer L2 and a blue light signal obtained by photoelectric conversion by the first photoelectric conversion layer L1. and interpolating at least one of the red light signal. As a result, the green light signal can be absorbed and corrected using at least one of the interpolated blue light signal and red light signal, and the green light signal is It is possible to prevent absorption correction from occurring in the pixel arrangement pattern. An example of the interpolation process will be described later.
また、本実施の形態に係る信号処理装置は、撮像装置において撮像により生成される信号に対して吸収補正処理を行った上で、色補正処理を行う。そのため、信号処理装置は、複数の光電変換層が積層された光電変換部材を用いる場合に生じうる、色再現性の悪化、B領域あるいはR領域のノイズ耐性の悪化、解像の悪化等による影響を低減することができる。したがって、信号処理装置は、撮像画像の高画質化を図ることができる。色補正処理としては、例えば、カラー補正マトリクス(Color Correction Matrix)を用いた行列演算により色の微調整を行う処理が、挙げられる。色補正処理は、信号処理装置の色補正部において行われる。色補正処理の一例については、後述する。なお、本実施の形態に係る信号処理装置において、更に、ホワイトバランス(White Balance)処理が行われてもよい。 Further, the signal processing device according to the present embodiment performs absorption correction processing on a signal generated by imaging in an imaging device, and then performs color correction processing. Therefore, the signal processing device is affected by deterioration of color reproducibility, deterioration of noise resistance in the B region or R region, deterioration of resolution, etc. that may occur when using a photoelectric conversion member in which multiple photoelectric conversion layers are laminated. can be reduced. Therefore, the signal processing device can improve the quality of captured images. Examples of color correction processing include processing for finely adjusting colors by matrix calculation using a color correction matrix. Color correction processing is performed in a color correction section of the signal processing device. An example of the color correction process will be described later. Note that the signal processing device according to this embodiment may further perform white balance processing.
信号処理装置は、図示しないCPU(Central Processing Unit)及び図示しない記憶部等を備える。そして、CPUが記憶部に格納されたプログラムを実行することにより、信号処理装置における全ての処理が実現する。例えば、CPUが記憶部に格納されたプログラムを実行することにより、上記補間処理、上記吸収補正処理、上記色補正処理等が実現する。すなわち、CPUは、記憶部に格納されたプログラムを実行することにより、本発明の補間部、吸収補正部、第1の補間部、第2の補間部、色補正部として機能する。
また、信号処理装置における、補間処理、吸収補正処理、色補正処理は、信号処理装置が備える画像処理回路等によって実現されてもよい。
The signal processing device includes a CPU (Central Processing Unit) (not shown), a storage unit (not shown), and the like. All processing in the signal processing device is realized by the CPU executing the program stored in the storage unit. For example, the interpolation process, the absorption correction process, the color correction process, etc. are realized by the CPU executing a program stored in the storage unit. That is, the CPU functions as an interpolation section, an absorption correction section, a first interpolation section, a second interpolation section, and a color correction section of the present invention by executing a program stored in the storage section.
Furthermore, the interpolation processing, absorption correction processing, and color correction processing in the signal processing device may be realized by an image processing circuit or the like included in the signal processing device.
実施の形態1
以下、本発明の実施形態1に係る信号処理装置100及び信号処理方法について、より具体的に説明する。図2は、実施の形態1に係る信号処理装置100の一例を示す図である。また、図3は、実施の形態1に係る信号処理方法の一例を示す図である。
Hereinafter, the
以下では、第1の光電変換層L1と第2の光電変換層L2とが、図1に示す構成である場合を例に挙げる。また、以下では、信号処理装置100が、緑色の光の信号及び青色の光の信号に基づいて、緑色の光の信号及び青色の光の信号それぞれに対して、又は、緑色の光の信号に対して、吸収補正処理を行う場合を例に挙げる。なお、信号処理装置100が、緑色の光の信号及び赤色の光の信号に基づいて、緑色の光の信号及び赤色の光の信号それぞれに対して、又は、緑色の光の信号に対して、吸収補正処理を行ってもよい。また、信号処理装置100は、緑色の光の信号、赤色の光の信号、及び、青色の光の信号に基づいて、緑色の光の信号、赤色の光の信号、及び、青色の光の信号それぞれに対して吸収補正処理を行ってもよい。
Below, the case where the 1st photoelectric conversion layer L1 and the 2nd photoelectric conversion layer L2 have the structure shown in FIG. 1 is mentioned as an example. In addition, in the following, the
本実施の形態1に係る信号処理装置100は、図2に示すように、Blue/Red保持ラインメモリ(LM;Line Memory)152、Green保持ラインメモリ(LM;Line Memory)154、ライトカウンタ(Write Counter)156、リードカウンタ(Read Counter)158、補間部としてのBlue/Red補間回路160、吸収補正部としての副吸収補正回路164、図示しないカラー補正マトリクス(Color Correction Matrix)回路等を備える。
As shown in FIG. 2, the
Blue/Red保持ラインメモリ152は、光電変換部材から入力される青色の光の信号Bin及び赤色の光の信号Rinをそれぞれ保持するラインメモリである。また、Green保持ラインメモリ154は、光電変換部材から入力される緑色の光の信号Ginを保持するラインメモリである。
The Blue/Red holding
Blue/Red保持ラインメモリ152及びGreen保持ラインメモリ154それぞれへの書き込みは、ライトカウンタ156により制御される。また、Blue/Red保持ラインメモリ152及びGreen保持ラインメモリ154それぞれからの読み出しは、リードカウンタ158により制御される。
Writing to each of the Blue/Red holding
ライトカウンタ156及びリードカウンタ158は、例えば、実施の形態1に係る信号処理装置100を構成するCPU(不図示)等から伝達される同期信号の信号レベルの変化に基づいてカウントを行う。そして、ライトカウンタ156及びリードカウンタ158のそれぞれは、カウント値に応じて、Blue/Red保持ラインメモリ152及びGreen保持ラインメモリ154のそれぞれを制御する。なお、ライトカウンタ156及びリードカウンタ158のそれぞれにおける制御の仕方は、図3に示す処理を実現することができれば、特に限定されない。
The
Blue/Red補間回路160は、Blue/Red保持ラインメモリ152から読み出された青色の光の信号Bin及び赤色の光の信号Rinに対して補間を行う。具体的には、Blue/Red補間回路160は、Green保持ラインメモリ154から読み出された緑色の光の信号Ginが示す緑色の画素の画素値の勾配(強度勾配情報)を参照しながら、青色の光の信号Bin及び赤色の光の信号Rinに対する補間を行う。
The Blue/
副吸収補正回路164は、Green保持ラインメモリ154から読み出された緑色の光の信号Gin及び補間された青色の光の信号Boに基づいて、緑色の光の信号Ginに対して吸収補正処理を行う。なお、副吸収補正回路164は、補間された青色の光の信号Boに対しても吸収補正処理を行ってもよい。
The
そして、Blue/Red補間回路160において補間処理された青色の光の信号Bo及び赤色の光の信号Roがカラー補正マトリクス回路(不図示)に入力されるとともに、副吸収補正回路164から吸収補正処理された緑色の光の信号Goがカラー補正マトリクス回路(不図示)に入力される。そして、当該カラー補正マトリクス回路は、青色の光の信号Bo、赤色の光の信号Ro、及び、緑色の光の信号Goに対して、色補正処理を行う。
Then, the blue light signal Bo and the red light signal Ro interpolated by the Blue/
図3に示すように、実施の形態1に係る信号処理方法は、図3のCに示す補間ステップとしてのBlue/Red補間処理、図3のDに示す吸収補正ステップとしてのBlue吸収補正処理、図3のEに示す色補正ステップとしてのカラー補正マトリクス処理を備える。 As shown in FIG. 3, the signal processing method according to the first embodiment includes a Blue/Red interpolation process as an interpolation step shown in C of FIG. 3, a Blue absorption correction process as an absorption correction step shown in D of FIG. A color correction matrix process as a color correction step shown in FIG. 3E is provided.
図3のBに示す光電変換部材から、図3のAに示す青色の光の信号Bin、緑色の光の信号Gin、赤色の光の信号Rinが、信号処理装置100に入力される。そして、信号処理装置100のBlue/Red補間回路160は、当該青色の光の信号Bin及び赤色の光の信号Rinに対して、図3のCに示すBlue/Red補間処理を行う。
次に、信号処理装置100の副吸収補正回路164は、Blue/Red補間処理された青色の光の信号Boを用いて、緑色の光の信号Ginに対して、図3のDに示すBlue吸収補正を行う。なお、図3のDに示すBlue吸収補正処理において、補間された青色の光の信号Boに対しても吸収補正処理が行われてもよい。
次に、信号処理装置100のカラー補正マトリクス回路は、青色の光の信号Bo、赤色の光の信号Ro、及び、緑色の光の信号Goに対して、図3のEに示すカラー補正マトリクス処理を行う。
A blue light signal Bin, a green light signal Gin, and a red light signal Rin shown in FIG. 3A are input to the
Next, the
Next, the color correction matrix circuit of the
次に、図4及び図5を参照しながら、本実施の形態1に係る補間処理の一例について説明する。図4は、信号処理装置100におけるBlue/Red補間処理の一例を示す図である。図4の上側には、第1の光電変換層L1における3画素×3画素のブロックを示し、図4の下側には、当該3画素×3画素のブロックに対応する、第2の光電変換層L2における3画素×3画素のブロックを示す。図5は、信号処理装置100におけるBlue/Red補間回路160の一例を示す図である。図5に示すように、Blue/Red補間回路160は、Green画素間相関情報抽出部160A、補間比率算出部160B等を備える。
Next, an example of the interpolation process according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. 4 is a diagram illustrating an example of Blue/Red interpolation processing in the
図4に示すように、第1の光電変換層L1において、Rの画素とBの画素とは市松模様状に配列されている。図4の上側に示す3画素×3画素のブロックにおいて、中心画素(対象画素)はRの画素であり、当該中心画素において、青色の光の信号Binは、空間解像度情報を持っていない。以下、当該3画素×3画素のブロックにおいて、中心画素(対象画素)を周囲の画素B1、B2、B3、B4を用いて補間する場合を例に挙げて説明する。補間される中心画素(対象画素)をB0とする。なお、Blue/Red補間回路160は、下記に示す方法と同様の方法で、赤色の光の信号Rinに対しても、補間処理を行う。
As shown in FIG. 4, in the first photoelectric conversion layer L1, R pixels and B pixels are arranged in a checkered pattern. In the 3-pixel×3-pixel block shown in the upper part of FIG. 4, the center pixel (target pixel) is an R pixel, and the blue light signal Bin does not have spatial resolution information in the center pixel. Hereinafter, a case will be described as an example in which a center pixel (target pixel) is interpolated using surrounding pixels B1, B2, B3, and B4 in the 3-pixel×3-pixel block. The center pixel (target pixel) to be interpolated is assumed to be B0. Note that the Blue/
Green画素間相関情報抽出部160Aは、緑色の光の信号Ginの画素間における相関情報を抽出する。Green画素間相関情報抽出部160Aは、例えば、図4に示す3画素×3画素のブロックにおける中心画素B0、画素B1、B2、B3、B4に対応する、G0、G1、G2、G3、G4間の画素値の勾配情報(強度勾配情報)を抽出する。具体的には、Green画素間相関情報抽出部160Aは、以下の式(1)~式(4)に従って、画素G0と画素G1、G2、G3、G4との間の画素値の勾配情報G1s、G2s、G3s、G4sを算出する。
G1s=abs(G1-G0) ・・・・(1)
G2s=abs(G2-G0) ・・・・(2)
G3s=abs(G3-G0) ・・・・(3)
G4s=abs(G4-G0) ・・・・(4)
The Green inter-pixel correlation
G1s=abs(G1-G0)...(1)
G2s=abs(G2-G0)...(2)
G3s=abs(G3-G0)...(3)
G4s=abs(G4-G0)...(4)
補間比率算出部160Bは、Green画素間相関情報抽出部160Aが算出した画素G0と画素G1、G2、G3、G4との間の画素値の勾配情報G1s、G2s、G3s、G4sを比較し、最も小さい画素値の勾配を補間比率として算出する。そして、補間比率算出部160Bは、当該最も小さい画素値の勾配(補間比率)を用いて、図4の上側に示すブロックの中心画素B0を補間する。具体的には、補間比率算出部160Bは、以下の式(5)~式(8)に従って、補間比率を算出し、図4の上側に示すブロックの中心画素を補間する。
if(G1s==min(G1s、G2s、G3s、G4s))
B0=(B1×G1)/G0 ・・・・(5)
if(G2s==min(G1s、G2s、G3s、G4s))
B0=(B2×G2)/G0 ・・・・(6)
if(G3s==min(G1s、G2s、G3s、G4s))
B0=(B3×G3)/G0 ・・・・(7)
if(G4s==min(G1s、G2s、G3s、G4s))
B0=(B4×G4)/G0 ・・・・(8)
The interpolation
if(G1s==min(G1s, G2s, G3s, G4s))
B0=(B1×G1)/G0 (5)
if(G2s==min(G1s, G2s, G3s, G4s))
B0=(B2×G2)/G0 (6)
if(G3s==min(G1s, G2s, G3s, G4s))
B0=(B3×G3)/G0 (7)
if(G4s==min(G1s, G2s, G3s, G4s))
B0=(B4×G4)/G0 (8)
次に、本実施の形態1に係る吸収補正処理の一例について説明する。
副吸収補正回路164は、Blue/Red補間処理された青色の光の信号Boを用いて、緑色の光の信号Ginに対してBlue吸収補正を行う。具体的には、副吸収補正回路164は、第2の光電変換層L2によって吸収された青色の光の成分を考慮して補正値αを決定する。次に、副吸収補正回路164は、青色の光の信号Binの値(信号値)にα/(1-α)を乗じて得られる値を緑色の光の信号Ginから減算することにより、緑色の光の信号Ginに対してBlue吸収補正を行う。
図6に、本実施の形態1に係る信号処理装置100における吸収補正の結果の一例を示す。図6の左側には、光電変換部材から信号処理装置100に入力される、赤色の光の信号Rin、緑色の光の信号Gin、青色の光の信号Binの強度分布を示している。また、図6の右側には、補間処理された赤色の光の信号Ro、吸収補正処理された緑色の光の信号Go、補間処理されて吸収補正処理された青色の光の信号Boの強度分布を示している。
Next, an example of absorption correction processing according to the first embodiment will be described.
The
FIG. 6 shows an example of the results of absorption correction in the
また、補正値αとしては、例えば、下記に示す例が挙げられる。なお、補正値αは下記に示す例に限定されるものではない。
例1:第2の光電変換層L2によって生成される緑色の光の信号Ginの青領域における値の最小値Gbottom
例2:第1の光電変換層L1によって生成される青色の光の信号Binのピーク値の波長における、第2の光電変換層L2によって吸収される緑色の光の吸収率Gabs
In addition, examples of the correction value α include the following examples. Note that the correction value α is not limited to the example shown below.
Example 1: Minimum value Gbottom of the green light signal Gin generated by the second photoelectric conversion layer L2 in the blue region
Example 2: Absorption rate Gabs of green light absorbed by the second photoelectric conversion layer L2 at the wavelength of the peak value of the blue light signal Bin generated by the first photoelectric conversion layer L1
補正値αが上記例1に示すGbottomである場合、副吸収補正回路164は、以下の式(9)に従って、補正値αとしてGbottomを算出する。
Go=Gin-Gbottom ・・・・(9)
When the correction value α is Gbottom shown in Example 1 above, the
Go=Gin-Gbottom...(9)
補正値αが上記例2に示すGabsである場合、副吸収補正回路164は、以下の式(10)に従って、補正値αとしてGabsを算出する。
Go=Gin-Gabs ・・・・(10)
When the correction value α is Gabs shown in Example 2 above, the
Go=Gin-Gabs...(10)
また、副吸収補正回路164は、以下の式(11)又は式(12)に従って、補間処理された青色の光の信号Boに対してBlue吸収補正を行ってもよい。
Bo’=Bo+Gbottom ・・・・(11)
Bo’=Bo+Gabs ・・・・(12)
Further, the
Bo'=Bo+Gbottom...(11)
Bo'=Bo+Gabs...(12)
なお、上述と同様に、副吸収補正回路164は、Blue/Red補間処理された赤色の光の信号Roを用いて、緑色の光の信号Ginに対してRed吸収補正を行ってもよい。具体的には、副吸収補正回路164は、第2の光電変換層L2によって吸収された赤色の光の成分を考慮して補正値α’を決定する。次に、副吸収補正回路164は、赤色の光の信号Rinの値にα’/(1-α’)を乗じて得られる値を緑色の光の信号Ginから減算することにより、緑色の光の信号Ginに対してRed吸収補正を行う。
Note that, similarly to the above, the sub
また、補正値α’としては、例えば、下記に示す例が挙げられる。なお、補正値α’は下記に示す例に限定されるものではない。
例1:第2の光電変換層L2によって生成される緑色の光の信号Ginの赤領域における値の最小値Gbottom’
例2:第1の光電変換層L1によって生成される赤色の光の信号Rinのピーク値の波長における、第2の光電変換層L2によって吸収される緑色の光の吸収率Gabs’
In addition, examples of the correction value α' include the following examples. Note that the correction value α' is not limited to the example shown below.
Example 1: Minimum value Gbottom' of the green light signal Gin generated by the second photoelectric conversion layer L2 in the red region
Example 2: Absorption rate Gabs' of green light absorbed by the second photoelectric conversion layer L2 at the wavelength of the peak value of the red light signal Rin generated by the first photoelectric conversion layer L1
補正値α’が上記例1に示すGbottom’である場合、副吸収補正回路164は、以下の式(13)に従って、補正値α’としてGbottom’を算出する。
Go=Gin-Gbottom’ ・・・・(13)
When the correction value α' is Gbottom' shown in Example 1 above, the
Go=Gin-Gbottom'...(13)
補正値α’が上記例2に示すGabs’である場合、副吸収補正回路164は、以下の式(14)に従って、補正値α’としてGabs’を算出する。
Go=Gin-Gabs’ ・・・・(14)
When the correction value α' is Gabs' shown in Example 2 above, the
Go=Gin-Gabs'...(14)
また、副吸収補正回路164は、以下の式(15)又は式(16)に従って、補間処理された赤色の光の信号Roに対してRed吸収補正を行ってもよい。
Ro’=Ro+Gbottom’ ・・・・(15)
Ro’=Ro+Gabs’ ・・・・(16)
Further, the sub
Ro'=Ro+Gbottom' (15)
Ro'=Ro+Gabs'...(16)
次に、本実施の形態1に係る色補正処理の一例について説明する。
信号処理装置100のカラー補正マトリクス回路(不図示)は、補間処理された青色の光の信号Bo、補間処理された赤色の光の信号Ro、及び、吸収補正された緑色の光の信号Goに対して、色補正処理を行う。なお、カラー補正マトリクス回路は、補間処理された青色の光の信号Boの代わりに、補間処理されて吸収補正された青色の光の信号Bo’に対して色補正処理を行ってもよい。また、カラー補正マトリクス回路は、補間処理された赤色の光の信号Roの代わりに、補間処理されて吸収補正された赤色の光の信号Ro’に対して色補正処理を行ってもよい。
Next, an example of color correction processing according to the first embodiment will be described.
A color correction matrix circuit (not shown) of the
具体的には、カラー補正マトリクス回路は、以下の式(17)に従って、色補正処理を行う。すなわち、カラー補正マトリクス回路は、以下の式(17)に示される、3×3の行列であるカラー補正マトリクスを用いた行列演算を行うことにより、色補正処理を行う。なお、以下の式(17)において、Rinは、補間処理された赤色の光の信号Ro、又は、補間処理されて吸収補正された赤色の光の信号Ro’であり、Ginは、吸収補正された緑色の光の信号Goであり、Binは、補間処理された青色の光の信号Bo、又は、補間処理されて吸収補正された青色の光の信号Bo’である。なお、本実施の形態1における色補正処理は、カラー補正マトリクスを用いた行列演算に限定されるものではない。
以上に説明した、本実施の形態1に係る信号処理装置100及び信号処理方法では、第3の光の信号の吸収補正を行う前に、青色の光の信号Bin及び赤色の光の信号Rinの少なくとも一方が、緑色の光の信号Ginを用いて補間される。そのため、補間された青色の光の信号Bo及び赤色の光の信号Roの少なくとも一方を用いて緑色の光の信号Ginを吸収補正することができる。すなわち、緑色の光の信号Ginの吸収補正が市松模様状になってしまうことを防ぐことができる。よって、本発明の第1の態様に係る信号処理装置100及び信号処理方法は、色再現性、色解像度に優れた信号処理を行うことができる。
In the
また、第2の光電変換層L2が青色の光及び赤色の光を一部吸収するため、第2の光電変換層L2による光電変換によって得られた緑色の光の信号Ginには、青色の光の信号の成分及び赤色の光の信号の成分が一部含まれている。そのため、第2の光電変換層L2による光電変換によって得られた緑色の光の信号Ginの画素値の勾配情報(強度勾配情報)を用いて、第1の光電変換層L1による光電変換によって得られる青色の光の信号Bin及び赤色の光の信号Rinを補間することによって、より高い精度で補間を行うことができる。 In addition, since the second photoelectric conversion layer L2 partially absorbs blue light and red light, the green light signal Gin obtained by photoelectric conversion by the second photoelectric conversion layer L2 includes blue light. It contains a part of the signal component of the red light signal and a part of the red light signal component. Therefore, using the gradient information (intensity gradient information) of the pixel value of the green light signal Gin obtained by photoelectric conversion by the second photoelectric conversion layer L2, the signal Gin obtained by photoelectric conversion by the first photoelectric conversion layer L1 is used. By interpolating the blue light signal Bin and the red light signal Rin, interpolation can be performed with higher accuracy.
また、第2の光電変換層L2によって一部吸収された青色の光の成分を考慮して決定された補正値α、又は、第2の光電変換層L2によって一部吸収された赤色の光の成分を考慮して決定された補正値α’を用いて緑色の光の信号Ginの吸収補正を行うことにより、より高い精度で吸収補正を行うことができる。 In addition, the correction value α determined in consideration of the blue light component partially absorbed by the second photoelectric conversion layer L2, or the correction value α determined considering the component of the blue light partially absorbed by the second photoelectric conversion layer L2, By performing absorption correction on the green light signal Gin using the correction value α' determined in consideration of the components, absorption correction can be performed with higher accuracy.
また、第2の光電変換層L2によって一部吸収された青色の光の成分を考慮して決定された補正値αを用いて、補間処理された青色の光の信号Boの吸収補正を行うことにより、更に高い精度で吸収補正を行うことができる。また、第2の光電変換層L2によって一部吸収された赤色の光の成分を考慮して決定された補正値α’を用いて、補間処理された赤色の光の信号Roの吸収補正を行うことにより、更に高い精度で吸収補正を行うことができる。 Further, the absorption correction of the interpolated blue light signal Bo is performed using the correction value α determined in consideration of the blue light component partially absorbed by the second photoelectric conversion layer L2. Therefore, absorption correction can be performed with even higher precision. In addition, the absorption correction of the interpolated red light signal Ro is performed using the correction value α' determined in consideration of the red light component partially absorbed by the second photoelectric conversion layer L2. By doing so, absorption correction can be performed with even higher accuracy.
実施の形態2
次に、図7乃至図9を参照しながら、本発明の実施の形態2について説明する。図7は、実施の形態2に係る信号処理装置200の一例を示す図である。図8は、実施の形態2に係る信号処理方法の一例を示す図である。図9は、図8のCに示す補間処理、図8のDに示す吸収補正処理、図8のEに示す補間処理を概念的に示す図である。
実施の形態2に係る信号処理装置200は、図7に示すように、Blue/Red補間回路160、Blue/Red遅延ラインメモリ(LM;Line Memory)162、副吸収補正回路164を備えず、第1の補間部としてのBlue補間回路166、Blue遅延ラインメモリ(LM;Line Memory)168、第1の吸収補正部としてのBlue副吸収補正回路170、Green遅延ラインメモリ(LM;Line Memory)172、第2の補間部としてのRed補間回路174を備える点が、実施の形態1に係る信号処理装置100と異なる。以下、実施の形態2に係る信号処理装置200において、実施の形態1に係る信号処理装置100と同様の構成については、同一の符号を付すとともに、その説明を省略する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 to 9. FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a
As shown in FIG. 7, the
Blue補間回路166は、Blue/Red保持ラインメモリ152から読み出された青色の光の信号Binに対して補間を行う。Blue補間回路166は、Green保持ラインメモリ154から読み出された緑色の光の信号Ginが示す緑色の画素の画素値の勾配(強度勾配情報)を参照しながら、青色の光の信号Binに対する補間を行う。
The
Blue遅延ラインメモリ168は、Blue補間回路166における処理の結果得られる、補間された青色の光の信号Boを保持するラインメモリである。Blue遅延ラインメモリ168は、例えば、緑色の光の信号の出力又は赤色の光の信号の出力と同期する時間分、補間された青色の光の信号Boの出力を遅延させる遅延素子として機能する。
The Blue
Blue副吸収補正回路170は、Green保持ラインメモリ154から読み出された緑色の光の信号Gin及び補間された青色の光の信号Boに基づいて、緑色の光の信号Ginに対して吸収補正処理を行う。なお、Blue副吸収補正回路170によって、補間された青色の光の信号Boに対して吸収補正処理が行われてもよい。
The Blue
Green遅延ラインメモリ172は、Blue副吸収補正回路170における処理の結果得られる緑色の光の信号Goを保持するラインメモリである。Green遅延ラインメモリ172は、青色の光の信号Boの出力と同期する時間分、緑色の光の信号Goの出力を遅延させる遅延素子として機能する。
The Green
Red補間回路174は、Blue/Red保持ラインメモリ152から読み出された赤色の光の信号Rinに対して補間を行う。Red補間回路174は、Green遅延ラインメモリ172から読み出された緑色の光の信号Goが示す緑色の画素の画素値の勾配(強度勾配情報)を参照しながら、赤色の光の信号Rinに対する補間を行う。
The
そして、Blue補間回路166において補間処理された青色の光の信号BoがBlue遅延ラインメモリ168を経てカラー補正マトリクス回路(不図示)に入力され、Blue副吸収補正回路170から吸収補正処理された緑色の光の信号Goがカラー補正マトリクス回路(不図示)に入力され、Red補間回路174において補間処理された赤色の光の信号Roがカラー補正マトリクス回路(不図示)に入力される。そして、当該カラー補正マトリクス回路は、青色の光の信号Bo、赤色の光の信号Ro、及び、緑色の光の信号Goに対して、色補正処理を行う。
The blue light signal Bo subjected to interpolation processing in the
図8に示すように、実施の形態2に係る信号処理方法は、図8のCに示す第1の補間ステップとしてのBlue補間処理、図8のDに示す第1の吸収補正ステップとしてのBlue吸収補正処理、図8のEに示す第2の補間ステップとしてのRed補間処理、図8のFに示す色補正ステップとしてのカラー補正マトリクス処理を備える。
図8のBに示す光電変換部材から、図8のAに示す青色の光の信号Bin、緑色の光の信号Gin、赤色の光の信号Rinが、信号処理装置200に入力される。そして、信号処理装置200のBlue補間回路166は、当該青色の光の信号Binに対して、図8のCに示すBlue補間処理を行う。
次に、信号処理装置200のBlue副吸収補正回路170は、Blue補間処理された青色の光の信号Boを用いて、緑色の光の信号Ginに対して、図8のDに示すBlue吸収補正を行う。なお、図8のDに示すBlue吸収補正処理において、補間された青色の光の信号Boに対しても吸収補正処理が行われてもよい。
次に、信号処理装置200のRed補間回路174は、赤色の光の信号Rinに対して、図8のEに示すRed補間処理を行う。
次に、信号処理装置200のカラー補正マトリクス回路は、青色の光の信号Bo、赤色の光の信号Ro、及び、緑色の光の信号Goに対して、図8のFに示すカラー補正マトリクス処理(色補正処理)を行う。信号処理装置200における具体的な色補正処理は、上記実施の形態1に係る信号処理装置100における色補正処理と同様であるため、その説明を省略する。
As shown in FIG. 8, the signal processing method according to the second embodiment includes a blue interpolation process as a first interpolation step shown in C of FIG. 8, and a blue interpolation process as a first absorption correction step shown in D of FIG. It includes an absorption correction process, a red interpolation process as a second interpolation step shown in E of FIG. 8, and a color correction matrix process as a color correction step shown in F of FIG.
A blue light signal Bin, a green light signal Gin, and a red light signal Rin shown in FIG. 8A are input to the
Next, the Blue
Next, the
Next, the color correction matrix circuit of the
次に、図9を参照しながら、図8のCに示す補間処理、図8のDに示す吸収補正処理、図8のEに示す補間処理を概念的に説明する。
図9のAに示すように、実施の形態2に係る信号処理装置200は、まず青色の光の信号Binに対して補間を行う。第1の光電変換層L1において赤色の画素と青色の画素とが市松模様状に配列される場合には、画素値が存在しない赤色の画素および青色の画素が存在する。そのため、信号処理装置200は、まず青色の光の信号Binに対して補間を行う。なお、信号処理装置200は、まず赤色の光の信号Rinに対して補間を行ってもよい。
Next, with reference to FIG. 9, the interpolation process shown in C of FIG. 8, the absorption correction process shown in D of FIG. 8, and the interpolation process shown in E of FIG. 8 will be conceptually explained.
As shown in FIG. 9A, the
信号処理装置200は、例えば、緑色の光の信号Ginが示す緑色の画素の画素値の勾配(強度勾配情報)を参照しながら、青色の光の信号Binに対する補間を行う。緑色の画素の画素値の勾配を参照して補間を行う理由は、例えば、緑色の全画素に画素値が存在し、各色の画像は相関があり、かつ緑色が最も輝度に対する寄与度が高いためである。また、緑色の光の信号Ginには、第2光電変換層L2で吸収された青色の光成分が含まれているので、緑色の画素の画素値の勾配を参照して補間を行うことにより、より高い精度で補間を行うことができる。信号処理装置200における具体的な補間処理は、上記実施の形態1に係る信号処理装置100における補間処理と同様であるため、その説明を省略する。
For example, the
青色の光の信号Binに対する補間が行われると、信号処理装置200は、図9のBに示すように、緑色の光の信号Ginおよび補間された青色の光の信号Boに基づいて、緑色の光の信号Ginに対して吸収補正処理を行う。信号処理装置200における具体的な吸収補正処理は、上記実施の形態1に係る信号処理装置100における吸収補正処理と同様であるため、その説明を省略する。緑色の光の信号Ginに対する吸収補正処理が行われることによって、色再現性の高い緑色の光の信号が生成される。
When interpolation is performed on the blue light signal Bin, the
緑色の光の信号Ginに対する吸収補正処理が行われると、信号処理装置200は、図9のCに示すように、赤色の光の信号Rinに対して補間を行う。
When the absorption correction process is performed on the green light signal Gin, the
信号処理装置200は、例えば、吸収補正処理が行われた後の緑色の光の信号Goが示す緑色の画素の画素値の勾配(強度勾配情報)を参照しながら、赤色の光の信号Rinに対する補間を行う。吸収補正処理が行われた後の緑色の画素の画素値では、第2光電変換層L2で吸収された青色の光成分の影響が除かれている。したがって、吸収補正処理が行われた後の緑色の画素の画素値の勾配を参照して補間を行うことによって、青色の画素の画素値の勾配が赤色の光の信号Rinの補間に及ぼす悪影響を、低減することができる。信号処理装置200における具体的な補間処理は、上記実施の形態1に係る信号処理装置100における補間処理と同様であるため、その説明を省略する。
For example, the
以上に説明した、本実施の形態2に係る信号処理装置200及び信号処理方法では、実施の形態1に係る信号処理装置100及び信号処理方法と同様の効果が得られるのは勿論のこと、吸収補正された緑色の光の信号Goを用いて赤色の光の信号Rinが補間されるため、緑の光の信号Ginに含まれていた青色の光の信号Binの成分を除いた状態で、赤色の光の信号Rinを補間することができる。これにより、さらに高い精度で赤色の光の信号Rinの補間を行うことができる。
The
実施例1、2及び比較例1
次に、本発明の実施例1、実施例2、比較例1について、説明する。
本発明の実施例1に係る信号処理装置は、実施の形態1に係る信号処理装置100である。また、本発明の実施例2に係る信号処理装置は、実施の形態2に係る信号処理装置200である。
Examples 1, 2 and comparative example 1
Next, Example 1, Example 2, and Comparative Example 1 of the present invention will be described.
A signal processing device according to Example 1 of the present invention is
図10を参照しながら、比較例1に係る信号処理装置における信号処理方法について説明する。
まず、図10のAに示す撮像部から光電変換部材によって生成された赤色の光の信号Rin、緑色の光の信号Gin、青色の光の信号Binが比較例1に係る信号処理装置に入力される。なお、比較例1の撮像部に備えられる撮像部及び光電変換部材は、実施例1及び実施例2と同じである。すなわち、光電変換部材の第1の光電変換層L1において、青色の画素と赤色の画素とが、例えば、市松模様状に配列されており、第2の光電変換層L2の全画素に亘って緑色の画素が配列されている。
A signal processing method in the signal processing device according to Comparative Example 1 will be described with reference to FIG. 10.
First, a red light signal Rin, a green light signal Gin, and a blue light signal Bin generated by the photoelectric conversion member from the imaging unit shown in A in FIG. 10 are input to the signal processing device according to Comparative Example 1. Ru. Note that the imaging unit and photoelectric conversion member included in the imaging unit of Comparative Example 1 are the same as those of Example 1 and Example 2. That is, in the first photoelectric conversion layer L1 of the photoelectric conversion member, blue pixels and red pixels are arranged, for example, in a checkerboard pattern, and green pixels are arranged throughout all the pixels of the second photoelectric conversion layer L2. pixels are arranged.
次に、図10のBに示すように、比較例1に係る信号処理装置は、撮像部から入力された青色の光の信号Binを用いて、緑色の光の信号Ginに対してBlue吸収補正を行う。ここで、緑色の光の信号Ginに対するBlue吸収補正処理において用いられる青色の光の信号Binは補間されていない。すなわち、比較例1に係る信号処理装置では、緑色の光の信号Ginに対してBlue吸収補正が市松模様状に行われる。 Next, as shown in FIG. 10B, the signal processing device according to Comparative Example 1 performs blue absorption correction on the green light signal Gin using the blue light signal Bin input from the imaging unit. I do. Here, the blue light signal Bin used in the blue absorption correction process for the green light signal Gin is not interpolated. That is, in the signal processing device according to Comparative Example 1, Blue absorption correction is performed on the green light signal Gin in a checkered pattern.
次に、図10のCに示すように、比較例1に係る信号処理装置は、撮像部から入力された青色の光の信号Bin及び赤色の光の信号Rinに対して補間処理を行う。 Next, as shown in C of FIG. 10, the signal processing device according to Comparative Example 1 performs interpolation processing on the blue light signal Bin and the red light signal Rin input from the imaging unit.
次に、図10のDに示すように、比較例1に係る信号処理装置は、Blue吸収補正された緑色の光の信号Go、補間処理された青色の光の信号Bo、及び、補間処理された赤色の光の信号Roに対して、カラー補正マトリクス処理(色補正処理)を行う。 Next, as shown in FIG. 10D, the signal processing device according to Comparative Example 1 generates a blue light absorption-corrected green light signal Go, an interpolated blue light signal Bo, and an interpolated blue light signal Bo. Color correction matrix processing (color correction processing) is performed on the red light signal Ro.
図11に、実施例1に係る信号処理装置と比較例1に係る信号処理装置に、画素値(R,G,B)=(0%,25%,100%)の領域と、画素値(R,G,B)=(0%,0%,0%)の領域とが交互に配列されたチャートを入力した場合に、出力される画像を示している。なお、当該チャートにおいて、青色の画素と赤色の画素とは、市松模様状のパターンで配列されている。図11の右側に実施例1に係る信号処理装置から出力された画像を示し、図11の左側に比較例1に係る信号処理装置から出力された画像を示している。なお、図11に示す画像は、入力画像(上記チャート)に対してカラー補正マトリクス処理(色補正処理)は行っていない。すなわち、図11の右側に示す画像は、入力画像(上記チャート)の緑色の光の信号Ginの強度勾配情報を用いて青色の光の信号Binに対して補間処理を行った後、補間処理された青色の光の信号Boを用いて緑色の光の信号Ginに対して吸収補正を行って得られた画像である。また、図11の左側に示す画像は、入力画像(上記チャート)の青色の光の信号Binを用いて緑色の光の信号Ginに対して吸収補正を行った後、吸収補正された緑色の光の信号Goを用いて青色の光の信号Binに対して補間処理を行って得られた画像である。
図11に示すように、実施例1では、比較例1に比べて、色再現性、色解像度に優れていることが分かる。
FIG. 11 shows a region with pixel values (R, G, B) = (0%, 25%, 100%) and a pixel value ( This shows an image that is output when a chart in which regions of R, G, B)=(0%, 0%, 0%) are alternately arranged is input. Note that in the chart, blue pixels and red pixels are arranged in a checkered pattern. The right side of FIG. 11 shows an image output from the signal processing device according to Example 1, and the left side of FIG. 11 shows an image output from the signal processing device according to Comparative Example 1. Note that, in the image shown in FIG. 11, color correction matrix processing (color correction processing) is not performed on the input image (the above chart). That is, the image shown on the right side of FIG. 11 is obtained by performing interpolation processing on the blue light signal Bin using the intensity gradient information of the green light signal Gin of the input image (the above chart). This is an image obtained by performing absorption correction on the green light signal Gin using the blue light signal Bo. In addition, the image shown on the left side of FIG. 11 shows the absorption-corrected green light after performing absorption correction on the green light signal Gin using the blue light signal Bin of the input image (the above chart). This is an image obtained by performing interpolation processing on the blue light signal Bin using the signal Go.
As shown in FIG. 11, it can be seen that Example 1 is superior to Comparative Example 1 in color reproducibility and color resolution.
図12に、実施例1に係る信号処理装置と比較例1に係る信号処理装置に、画素値(R,G,B)=(100%,25%,100%)の領域と、画素値(R,G,B)=(0%,0%,0%)の領域とが交互に配列されたチャートを入力した場合に、出力される画像を示している。なお、当該チャートにおいて、青色の画素と赤色の画素とは、市松模様状のパターンで配列されている。図12の右側に実施例1に係る信号処理装置から出力された画像を示し、図12の左側に比較例1に係る信号処理装置から出力された画像を示している。なお、図12に示す画像は、入力画像(上記チャート)に対してカラー補正マトリクス処理(色補正処理)は行っていない。すなわち、図12の右側に示す画像は、入力画像(上記チャート)の緑色の光の信号Ginの強度勾配情報を用いて青色の光の信号Bin及び赤色の光の信号Rinに対して補間処理を行った後、補間処理された青色の光の信号Boを用いて緑色の光の信号Ginに対して吸収補正を行って得られた画像である。また、図12の左側に示す画像は、入力画像(上記チャート)の青色の光の信号Binを用いて緑色の光の信号Ginに対して吸収補正を行った後、吸収補正された緑色の光の信号Goを用いて青色の光の信号Bin及び赤色の光の信号Rinに対して補間処理を行って得られた画像である。
図12に示すように、実施例1では、比較例1に比べて、色再現性、色解像度に優れていることが分かる。
FIG. 12 shows a region with pixel values (R, G, B) = (100%, 25%, 100%) and a pixel value ( This shows an image that is output when a chart in which regions of R, G, B)=(0%, 0%, 0%) are alternately arranged is input. Note that in the chart, blue pixels and red pixels are arranged in a checkered pattern. The right side of FIG. 12 shows an image output from the signal processing device according to Example 1, and the left side of FIG. 12 shows an image output from the signal processing device according to Comparative Example 1. Note that, in the image shown in FIG. 12, color correction matrix processing (color correction processing) is not performed on the input image (the above chart). That is, the image shown on the right side of FIG. 12 is obtained by performing interpolation processing on the blue light signal Bin and the red light signal Rin using the intensity gradient information of the green light signal Gin of the input image (the above chart). This image is obtained by performing absorption correction on the green light signal Gin using the interpolated blue light signal Bo. In addition, the image shown on the left side of FIG. 12 shows the absorption-corrected green light after performing absorption correction on the green light signal Gin using the blue light signal Bin of the input image (the above chart). This is an image obtained by performing interpolation processing on the blue light signal Bin and the red light signal Rin using the signal Go.
As shown in FIG. 12, it can be seen that Example 1 is superior to Comparative Example 1 in color reproducibility and color resolution.
図13に、実施例1に係る信号処理装置と実施例2に係る信号処理装置に、画素値(R,G,B)=(100%,0%,0%)の領域と、画素値(R,G,B)=(0%,0%,100%)の領域とが交互に配列されたチャートを入力した場合に、出力される画像を示している。なお、当該チャートにおいて、青色の画素と赤色の画素とは、市松模様状のパターンで配列されている。図13の右側に実施例2に係る信号処理装置から出力された画像を示し、図13の左側に実施例1に係る信号処理装置から出力された画像を示している。なお、図13に示す画像は、入力画像(上記チャート)に対してカラー補正マトリクス処理(色補正処理)は行っていない。すなわち、図13の右側に示す画像は、入力画像(上記チャート)の緑色の光の信号Ginの強度勾配情報を用いて青色の光の信号Binに対して補間処理を行った後、補間処理された青色の光の信号Boを用いて緑色の光の信号Ginに対して吸収補正を行って、次いで、吸収補正された緑色の光の信号Goを用いて赤色の光の信号Rinに対して補間処理を行って得られた画像である。また、図13の左側に示す画像は、入力画像(上記チャート)の緑色の光の信号Ginの強度勾配情報を用いて青色の光の信号Bin及び赤色の光の信号Rinに対して補間処理を行った後、補間処理された青色の光の信号Boを用いて緑色の光の信号Ginに対して吸収補正を行って得られた画像である。
図13に示すように、当該チャートのように、青色の領域と赤色の領域とが交互に配列される画像が入力された場合には、実施例2では、実施例1に比べて、色再現性、色解像度に優れていることが分かる。
FIG. 13 shows a region with pixel values (R, G, B) = (100%, 0%, 0%) and a pixel value ( This shows an image that is output when a chart in which regions of R, G, B)=(0%, 0%, 100%) are alternately arranged is input. Note that in the chart, blue pixels and red pixels are arranged in a checkered pattern. The right side of FIG. 13 shows an image output from the signal processing device according to the second embodiment, and the left side of FIG. 13 shows an image output from the signal processing device according to the first embodiment. Note that, in the image shown in FIG. 13, color correction matrix processing (color correction processing) is not performed on the input image (the above chart). That is, the image shown on the right side of FIG. 13 is obtained by performing interpolation processing on the blue light signal Bin using the intensity gradient information of the green light signal Gin of the input image (the above chart). Absorption correction is performed on the green light signal Gin using the blue light signal Bo, and then interpolation is performed on the red light signal Rin using the absorption-corrected green light signal Go. This is an image obtained by processing. In addition, the image shown on the left side of FIG. 13 is obtained by performing interpolation processing on the blue light signal Bin and the red light signal Rin using the intensity gradient information of the green light signal Gin of the input image (the above chart). This image is obtained by performing absorption correction on the green light signal Gin using the interpolated blue light signal Bo.
As shown in FIG. 13, when an image in which blue areas and red areas are arranged alternately as shown in the chart is input, the color reproduction in Example 2 is better than in Example 1. It can be seen that the image quality and color resolution are excellent.
実施の形態3
次に、図14乃至図17を参照しながら、本発明の実施の形態3について説明する。図14は、実施の形態3に係る信号処理装置300の一例を示す図である。図15は、実施の形態3に係る信号処理方法の一例を示す図である。図16は、図15のCに示す補間処理、図15のDに示す吸収補正処理、図15のEに示す補間処理、図15のFに示す吸収補正処理を概念的に示す図である。また、図17は、実施の形態3に係る信号処理装置におけるRed吸収補正の結果の一例を示す。
Embodiment 3
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 14 to 17. FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a
実施の形態3に係る信号処理装置300は、図14に示すように、第2の吸収補正部としてのRed副吸収補正回路176を備える点が、実施の形態2に係る信号処理装置200と異なる。以下、実施の形態3に係る信号処理装置300において、実施の形態2に係る信号処理装置200と同様の構成については、同一の符号を付すとともに、その説明を省略する。
As shown in FIG. 14, the
Red副吸収補正回路176は、Green保持ラインメモリ172から読み出された緑色の光の信号Go及び補間された赤色の光の信号Roに基づいて、緑色の光の信号Goに対して吸収補正処理を行う。なお、Red副吸収補正回路176によって、補間された赤色の光の信号Roに対して吸収補正処理が行われてもよい。
The Red
そして、Blue補間回路166において補間処理された青色の光の信号BoがBlue遅延ラインメモリ168を経てカラー補正マトリクス回路(不図示)に入力され、Red副吸収補正回路176から吸収補正処理された緑色の光の信号Goがカラー補正マトリクス回路(不図示)に入力され、Red補間回路174において補間処理された赤色の光の信号Roがカラー補正マトリクス回路(不図示)に入力される。そして、当該カラー補正マトリクス回路は、青色の光の信号Bo、赤色の光の信号Ro、及び、緑色の光の信号Goに対して、色補正処理を行う。
The blue light signal Bo subjected to interpolation processing in the
図15に示すように、実施の形態3に係る信号処理方法は、図15のEに示すRed補間処理の後に、図15のFに示すRed吸収補正を行う点が、実施の形態2に係る信号処理方法と異なる。なお、実施の形態3においてRed補間処理までの処理は、実施の形態2における処理と同様である。そのため、実施の形態3に係る信号処理方法において、実施の形態2に係る信号処理方法と同様の処理については、その説明を省略する。 As shown in FIG. 15, the signal processing method according to the third embodiment is different from the second embodiment in that the Red absorption correction shown in F in FIG. 15 is performed after the Red interpolation processing shown in E in FIG. Different signal processing method. Note that in the third embodiment, the processing up to the Red interpolation process is the same as the processing in the second embodiment. Therefore, in the signal processing method according to the third embodiment, descriptions of the same processes as the signal processing method according to the second embodiment will be omitted.
実施の形態3に係る信号処理方法は、図15のCに示す第1の補間ステップとしてのBlue補間処理、図15のDに示す第1の吸収補正ステップとしてのBlue吸収補正処理、図15のEに示す第2の補間ステップとしてのRed補間処理、図15のFに示す第2の吸収補正ステップとしてのRed吸収補正処理、図15のGに示す色補正ステップとしてのカラー補正マトリクス処理を備える。なお、Blue補間処理、Blue吸収補正処理、Red補間処理は、図8に示すBlue補間処理、Blue吸収補正処理、Red補間処理と同じであるため、その説明を省略する。
次に、信号処理装置300のRed副吸収補正回路176は、Red補間処理された赤色の光の信号Roを用いて、Blue吸収補正が行われた緑色の光の信号Goに対して、図15のFに示すRed吸収補正を行う。ここで、Red吸収補正は、Blue吸収補正と同様に、緑色の光の信号Goから、赤色の信号Rinの値にα’/(1-α’)を乗じて得られる値を減算することにより行われる。しかし、Blue吸収補正と異なり、補正値α’は、式(13)におけるGbottom’や式(14)におけるGabs’ではなく、YSNR10及び色差ΔE*abの値を算出して決定される。具体的には、補正値α’は、色差ΔE*abの値が悪化しない範囲内であって、YSNR10が最も低くなる値である。ここで、YSNR10は、カラー補正マトリックス処理を経た後の緑色信号と、イメージセンサ(光電変換部材)において信号を測定するときに発生するノイズとの比率が10になる照度(単位:lux)を意味する。また、YSNR10値が小さいほど、低い照度でイメージ特性が良好であることを意味する。
なお、図15のFに示すRed吸収補正処理において、補間された赤色の光の信号Roに対しても吸収補正処理が行われてもよい。
次に、信号処理装置300のカラー補正マトリクス回路は、青色の光の信号Bo、赤色の光の信号Ro、及び、Red吸収補正が行われた緑色の光の信号Goに対して、図15のGに示すカラー補正マトリクス処理(色補正処理)を行う。なお、実施の形態3に係る信号処理装置300における具体的な色補正処理は、上記実施の形態1、2に係る信号処理装置100、200における色補正処理と異なり、色差ΔE*abの値が悪化しない範囲内で、YSNR10が最も低くなるように実施される。
The signal processing method according to the third embodiment includes a blue interpolation process as a first interpolation step shown in C of FIG. 15, a blue absorption correction process as a first absorption correction step shown in D of FIG. It includes Red interpolation processing as a second interpolation step shown in E, Red absorption correction processing as a second absorption correction step shown in F in FIG. 15, and color correction matrix processing as a color correction step shown in G in FIG. . Note that the Blue interpolation process, Blue absorption correction process, and Red interpolation process are the same as the Blue interpolation process, Blue absorption correction process, and Red interpolation process shown in FIG. 8, and therefore their explanations will be omitted.
Next, the Red
Note that in the Red absorption correction process shown in F in FIG. 15, the absorption correction process may also be performed on the interpolated red light signal Ro.
Next, the color correction matrix circuit of the
次に、図16を参照しながら、図15のFに示す吸収補正処理を概念的に説明する。なお、図15のCに示す補間処理、図15のDに示す吸収補正処理、図15のEに示す補間処理は、図8のCに示す補間処理、図8のDに示す吸収補正処理、図8のEに示す補間処理と同様であるため、その説明を省略する。 Next, the absorption correction process shown in F in FIG. 15 will be conceptually explained with reference to FIG. 16. Note that the interpolation process shown in C in FIG. 15, the absorption correction process shown in D in FIG. 15, and the interpolation process shown in E in FIG. 15 are the interpolation process shown in C in FIG. 8, the absorption correction process shown in D in FIG. Since this is the same as the interpolation process shown in E of FIG. 8, its explanation will be omitted.
赤色の光の信号Rinに対する補間が行われると、信号処理装置300は、図16のDに示すように、Blue吸収補正が行われた緑色の光の信号Goおよび補間された赤色の光の信号Roに基づいて、緑色の光の信号Goに対して吸収補正処理を行う。緑色の光の信号Goに対する吸収補正処理が行われることによって、色再現性の高い緑色の光の信号が生成される。
When interpolation is performed on the red light signal Rin, the
図17に、実施の形態3に係る信号処理装置300において、Red吸収補正が行われた結果を示す。図17の左側には、信号処理装置300において、Blue補間処理、Blue吸収補正処理、Red補間処理が行われた、赤色の光の信号Ro、緑色の光の信号Go、青色の光の信号Boの強度分布を示している。また、図17の右側には、信号処理装置300において、赤色の光の信号Ro、さらにRed吸収補正処理された緑色の信号Go、青色の光の信号Boの強度分布を示している。図17に示すように、Blue吸収補正処理された緑色の信号GoをさらにRed吸収補正処理することにより、赤色の光の信号Roの色純度が向上するとともに、緑色の光の信号Goの暗部での再現性(YSNR10値)が良化している。より具体的には、図17の左側のグラフにおいて、緑色の光の信号Goの値から赤色の光の信号Roを減算した結果が、図17の右側のグラフに示されている。図17の右側のグラフに示すように、緑色の光の信号Goの値から赤色の光の信号Roを減算することによって、緑色の光の信号Goの強度は、波長650nm付近において、ゼロ以下になっていることがわかる。すなわち、本実施の形態3に係る信号処理方法において、緑色の光の信号Goの値から赤色の光の信号Roを減算すると、波長650nmよりも長波長側において、緑色の光の信号Goの強度はゼロ以下、すなわち、緑色の光の信号Goの感度がマイナスになってしまう。通常の吸収補正では、緑色の光の信号Goがマイナスとなるような補正を行わないが、本実施の形態3に係る信号処理方法では、波長650nmよりも長波長側において、緑色の光の信号Goの感度がマイナスとなるように吸収補正を行うことにより、色再現性の高い緑色の光の信号が生成できる。
FIG. 17 shows the result of Red absorption correction performed in the
表1に、2つのイメージセンサ(光電変換部材)によって測定された赤色の光の信号Rin、緑色の光の信号Gin、青色の光の信号Binに対して、吸収補正を行わない場合、実施の形態1に係る信号処理装置100によってBlue補間処理及びBlue吸収補正処理を行った場合、実施の形態1に係る信号処理装置100によってRed補間処理及びRed吸収補正処理を行った場合、実施の形態3に係る信号処理装置によってBlue補間処理、Blue吸収補正処理、Red補間処理、及びRed吸収補正処理を行った場合のTSNR10及び色差ΔE*abの値を示す。
以上に説明した、本実施の形態3に係る信号処理装置及び信号処理方法では、実施の形態2に係る信号処理装置200及び信号処理方法と同様の効果が得られるのは勿論のこと、補間処理された青色の光の信号Boを用いて、緑色の光の信号Ginに対して吸収補正処理を行うだけでなく、補間処理された赤色の光の信号Roを用いてさらに吸収補正処理を行う。これにより、さらに色再現性の高い緑色の光の信号を生成することができる。
The signal processing device and signal processing method according to the third embodiment described above not only provide the same effects as the
なお、本発明の実施形態に係る信号処理装置は、例えば、“PC(Personal Computer)やサーバ(Server)などのコンピュータ(Computer)”や“タブレット(Tablet)型の装置”などの、“複数の光電変換層を有するイメージセンサにおける撮像により得られた画像信号を処理することが可能な、任意の機器”に適用することができる。また、本発明の実施形態に係る信号処理装置は、例えば、上記のような機器に組み込むことが可能なIC(Integrated Circuit)に適用することもできる。 It should be noted that the signal processing device according to the embodiment of the present invention can be used to connect multiple computers, such as a “PC (Personal Computer), a server, etc.” or a “tablet-type device,” for example. The present invention can be applied to any device capable of processing image signals obtained by imaging with an image sensor having a photoelectric conversion layer. Further, the signal processing device according to the embodiment of the present invention can also be applied to, for example, an IC (Integrated Circuit) that can be incorporated into the above devices.
また、上述したように、本発明の実施形態に係る信号処理装置は、第1光電変換層及び第2光電変換層(複数の光電変換層の一例)を有するイメージセンサで構成される撮像部を備え、撮像装置として機能してもよい。この場合、本発明の実施形態に係る撮像装置は、例えば、“デジタルスチルカメラ(Digital Still Camera)”や、“デジタルビデオカメラ(Digital Video Camera)”、“スマートフォン(Smartphone)や携帯電話などの撮像機能を有する任意の機器”に適用することができる。 Further, as described above, the signal processing device according to the embodiment of the present invention includes an imaging unit configured with an image sensor having a first photoelectric conversion layer and a second photoelectric conversion layer (an example of a plurality of photoelectric conversion layers). It may also function as an imaging device. In this case, the imaging device according to the embodiment of the present invention may be, for example, a "Digital Still Camera", a "Digital Video Camera", or a "Smartphone" or a mobile phone. It can be applied to any device with this function.
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。 Note that the present invention is not limited to the above embodiments, and can be modified as appropriate without departing from the spirit.
100、200 信号処理装置
152 Blue/Red保持ラインメモリ
154 Green保持ラインメモリ
156 ライトカウンタ
158 リードカウンタ
160 Blue/Red補間回路(補間部)
160A Green画素間相関情報抽出部
160B 補間比率算出部
164 副吸収補正回路(吸収補正部)
166 Blue補間回路(第1の補間部)
168 Blue遅延ラインメモリ
170 Blue副吸収補正回路(第1の吸収補正部)
172 Green遅延ラインメモリ
174 Red補間回路(第2の補間部)
176 Red副吸収補正回路(第2の吸収補正部)
L1 第1の光電変換層
L2 第2の光電変換層
100, 200
160A Green inter-pixel correlation
166 Blue interpolation circuit (first interpolation section)
168 Blue
172 Green
176 Red sub-absorption correction circuit (second absorption correction section)
L1 First photoelectric conversion layer L2 Second photoelectric conversion layer
Claims (18)
前記第1の光電変換層よりも入射光が入射する側に設けられ、前記第1の光及び前記第2の光とは異なる波長の第3の光を光電変換する第2の光電変換層と、
を備える光電変換部材によって生成される信号を処理する信号処理装置であって、
前記第1の光電変換層による光電変換によって得られる前記第1の光の信号及び前記第2の光の信号の少なくとも一方を、前記第2の光電変換層による光電変換によって得られる前記第3の光の信号を用いて補間する補間部と、
前記補間部によって補間された前記第1の光の信号及び前記第2の光の信号の少なくとも一方を用いて、補間されていない前記第3の光の信号の吸収補正を行う吸収補正部と、
補間された前記第1の光の信号、補間された前記第2の光の信号及び吸収補正された前記第3の光の信号にカラー補正マトリクスを演算して色補正処理を行う色補正部と
を備える、信号処理装置。 a first photoelectric conversion layer that photoelectrically converts first light and second light having a different wavelength from the first light;
a second photoelectric conversion layer that is provided on a side where incident light is incident than the first photoelectric conversion layer and that photoelectrically converts third light having a wavelength different from the first light and the second light; ,
A signal processing device that processes a signal generated by a photoelectric conversion member comprising:
At least one of the first light signal and the second light signal obtained by photoelectric conversion by the first photoelectric conversion layer is converted into the third light signal obtained by photoelectric conversion by the second photoelectric conversion layer. an interpolation unit that performs interpolation using a light signal;
an absorption correction unit that performs absorption correction of the third light signal that is not interpolated using at least one of the first light signal and the second light signal interpolated by the interpolation unit;
a color correction unit that performs color correction processing by calculating a color correction matrix on the interpolated first light signal, the interpolated second light signal, and the absorption-corrected third light signal;
A signal processing device comprising:
前記第1の光電変換層よりも入射光が入射する側に設けられ、前記第1の光及び前記第2の光とは異なる波長の第3の光を光電変換する第2の光電変換層と、
を備える光電変換部材によって生成される信号を処理する信号処理装置であって、
前記第1の光電変換層による光電変換によって得られる前記第1の光の信号を、前記第2の光電変換層による光電変換によって得られる前記第3の光の信号を用いて補間する第1の補間部と、
前記第1の補間部によって補間された前記第1の光の信号を用いて、補間されていない前記第3の光の信号の吸収補正を行う第1の吸収補正部と、
前記第1の吸収補正部によって吸収補正された前記第3の光の信号を用いて前記第1の光電変換層による光電変換によって得られる前記第2の光の信号を補間する第2の補間部と、
補間された前記第1の光の信号、補間された前記第2の光の信号及び吸収補正された前記第3の光の信号にカラー補正マトリクスを演算して色補正処理を行う色補正部と
を備える、信号処理装置。 a first photoelectric conversion layer that photoelectrically converts first light and second light having a different wavelength from the first light;
a second photoelectric conversion layer that is provided on a side where incident light is incident than the first photoelectric conversion layer and that photoelectrically converts third light having a wavelength different from the first light and the second light; ,
A signal processing device that processes a signal generated by a photoelectric conversion member comprising:
A first method of interpolating the first light signal obtained by photoelectric conversion by the first photoelectric conversion layer using the third light signal obtained by photoelectric conversion by the second photoelectric conversion layer. an interpolation section;
a first absorption correction unit that performs absorption correction of the non-interpolated third light signal using the first light signal interpolated by the first interpolation unit;
a second interpolation unit that interpolates the second light signal obtained by photoelectric conversion by the first photoelectric conversion layer using the third light signal absorption-corrected by the first absorption correction unit; and,
a color correction unit that performs color correction processing by calculating a color correction matrix on the interpolated first light signal, the interpolated second light signal, and the absorption-corrected third light signal;
A signal processing device comprising:
前記第2の光電変換層は、前記第3の光として緑色の光を光電変換する、
請求項1乃至8の何れか一項に記載の信号処理装置。 The first photoelectric conversion layer photoelectrically converts blue light as the first light and red light as the second light,
The second photoelectric conversion layer photoelectrically converts green light as the third light.
The signal processing device according to any one of claims 1 to 8.
前記第1の光電変換層よりも入射光が入射する側に設けられ、前記第1の光及び前記第2の光とは異なる波長の第3の光を光電変換する第2の光電変換層と、
を備える光電変換部材によって生成される信号を処理する信号処理方法であって、
前記第1の光電変換層による光電変換によって得られる前記第1の光の信号及び前記第2の光の信号の少なくとも一方を、前記第2の光電変換層による光電変換によって得られる前記第3の光の信号を用いて補間する補間ステップと、
前記補間ステップにおいて補間された前記第1の光の信号及び前記第2の光の信号の少なくとも一方を用いて、補間されていない前記第3の光の信号の吸収補正を行う吸収補正ステップと、
補間された前記第1の光の信号、補間された前記第2の光の信号及び吸収補正された前記第3の光の信号にカラー補正マトリクスを演算して色補正処理を行う色補正ステップと
を備える、信号処理方法。 a first photoelectric conversion layer that photoelectrically converts first light and second light having a different wavelength from the first light;
a second photoelectric conversion layer that is provided on a side where incident light is incident than the first photoelectric conversion layer and that photoelectrically converts third light having a wavelength different from the first light and the second light; ,
A signal processing method for processing a signal generated by a photoelectric conversion member comprising:
At least one of the first light signal and the second light signal obtained by photoelectric conversion by the first photoelectric conversion layer is converted into the third light signal obtained by photoelectric conversion by the second photoelectric conversion layer. an interpolation step of interpolating using a light signal;
an absorption correction step of performing absorption correction of the third light signal that has not been interpolated, using at least one of the first light signal and the second light signal interpolated in the interpolation step;
a color correction step of performing color correction processing by calculating a color correction matrix on the interpolated first light signal, the interpolated second light signal, and the absorption-corrected third light signal;
A signal processing method comprising:
前記第1の光電変換層よりも入射光が入射する側に設けられ、前記第1の光及び前記第2の光とは異なる波長の第3の光を光電変換する第2の光電変換層と、
を備える光電変換部材によって生成される信号を処理する信号処理方法であって、
前記第1の光電変換層による光電変換によって得られる前記第1の光の信号を、前記第2の光電変換層による光電変換によって得られる前記第3の光の信号を用いて補間する第1の補間ステップと、
前記第1の補間ステップにおいて補間された前記第1の光の信号を用いて、補間されていない前記第3の光の信号の吸収補正を行う第1の吸収補正ステップと、
前記第1の吸収補正ステップにおいて吸収補正された前記第3の光の信号を用いて前記第1の光電変換層による光電変換によって得られる前記第2の光の信号を補間する第2の補間ステップと、
補間された前記第1の光の信号、補間された前記第2の光の信号及び吸収補正された前記第3の光の信号にカラー補正マトリクスを演算して色補正処理を行う色補正ステップと
を備える、信号処理方法。 a first photoelectric conversion layer that photoelectrically converts first light and second light having a different wavelength from the first light;
a second photoelectric conversion layer that is provided on a side where incident light is incident than the first photoelectric conversion layer and that photoelectrically converts third light having a wavelength different from the first light and the second light; ,
A signal processing method for processing a signal generated by a photoelectric conversion member comprising:
A first method of interpolating the first light signal obtained by photoelectric conversion by the first photoelectric conversion layer using the third light signal obtained by photoelectric conversion by the second photoelectric conversion layer. an interpolation step;
a first absorption correction step of performing absorption correction of the third light signal that has not been interpolated using the first light signal interpolated in the first interpolation step;
a second interpolation step of interpolating the second light signal obtained by photoelectric conversion by the first photoelectric conversion layer using the third light signal absorption-corrected in the first absorption correction step; and,
a color correction step of performing color correction processing by calculating a color correction matrix on the interpolated first light signal, the interpolated second light signal, and the absorption-corrected third light signal;
A signal processing method comprising:
前記第2の光電変換層は、前記第3の光として緑色の光を光電変換する、
請求項10乃至16の何れか一項に記載の信号処理方法。 The first photoelectric conversion layer photoelectrically converts blue light as the first light and red light as the second light,
The second photoelectric conversion layer photoelectrically converts green light as the third light.
The signal processing method according to any one of claims 10 to 16.
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