(57)【要約】【課題】  ＲＧＢ各受光部のカラーフィルタが赤外光を透過する場合、各色信号にそれぞれ赤外光に起因する信号成分（ＩＲ成分）が重畳され、色バランスがくずれる。【解決手段】  ＲＧＢ各色信号に含まれるＩＲ成分Ｉr，Ｉg，Ｉbを、ＩＲ成分を検知するＩＲ受光部からの出力信号〈IR〉に基づいて特定する。各色信号に含まれるＩＲ成分に関してだけ、各色信号間での比率を、白色光におけるＲＧＢ成分比α：β：γに合わせる補正を行い、補正色信号を生成する。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の参照分光感度特性を有する受光素子から得られる参照信号及び、互いに異なる特定色に対応した固有感度特性と前記参照分光感度特性に応じたオフセット感度特性とが合成された分光感度特性を有する複数種類の受光素子から得られる複数種類の色信号を用いる色信号処理方法であって、
前記参照信号に基づいて、前記各色信号に含まれる前記オフセット感度特性に応じたオフセット信号成分量を決定し、当該オフセット信号成分量について前記各色信号間での比率を変更することにより、前記各色信号からそれぞれ補正色信号を生成する補正ステップを有し、
前記各補正色信号間での前記オフセット信号成分量の前記比率は、白色光における前記各特定色に関する成分比に応じて定められること、
を特徴とする色信号処理方法。
【請求項２】
所定の参照分光感度特性を有する受光素子から得られる参照信号及び、互いに異なる特定色に対応した固有感度特性と前記参照分光感度特性に応じたオフセット感度特性とが合成された分光感度特性を有する複数種類の受光素子から得られる複数種類の色信号を用いる色信号処理方法であって、
前記各色信号から補正色信号に応じた補正色差信号を生成する補正色差信号生成ステップを有し、
前記補正色信号は、前記各色信号において、前記オフセット感度特性に応じたオフセット信号成分量についての前記各色信号間での比率を変更したものであり、
前記各補正色信号間での前記オフセット信号成分量の前記比率は、白色光における前記各特定色に関する成分比に応じて定められること、
を特徴とする色信号処理方法。
【請求項３】
請求項２に記載の色信号処理方法において、
前記補正色差信号生成ステップは、
前記色信号に応じた輝度信号を生成する輝度信号生成ステップと、
前記各色信号と前記各補正色信号との前記オフセット信号成分量の差に起因する色差信号の変化量を求めるステップと、
前記色信号、前記輝度信号及び前記変化量に基づいて、前記補正色差信号を生成するステップと、
を有することを特徴とする色信号処理方法。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の色信号処理方法において、
前記参照分光感度特性は、可視光帯域に比べ赤外光帯域に大きな感度を有すること、
を特徴とする色信号処理方法。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１つに記載の色信号処理方法において、
前記特定色は、赤、緑及び青の３原色であることを特徴とする色信号処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに異なる色成分の検出を目的とする複数種類の受光素子から得られる色信号の処理方法に関し、特に、各色信号に含まれる目的外の波長に係るオフセット成分に対応した補正処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
ビデオカメラやデジタルカメラに搭載されるＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサ等の固体撮像素子（固体撮像装置）は二次元配列された受光部（受光素子）を有し、この受光部で入射光を光電変換して電気的な画像信号を生成する。受光部は半導体基板に形成されたフォトダイオードを含み、このフォトダイオード自体は、いずれの受光部においても共通の分光感度特性を有する。そのため、カラー画像を取得するために、透過光の色、つまり透過波長領域が異なる複数種類のカラーフィルタをフォトダイオード上に配置する。
【０００３】
カラーフィルタには、透過光が赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）である原色系のフィルタセットや、シアン（Ｃｙ）、マゼンタ（Ｍｇ）及びイエロー（Ｙｅ）である補色系のフィルタセットがある。これらカラーフィルタは例えば、着色した有機材料で形成され、それぞれ対応する色の可視光を透過するが、その材質上、赤外光も透過する。例えば、図２は、ＲＧＢ各フィルタの透過率の波長特性を示すグラフであり、同図はフォトダイオードの分光感度特性も併せて示している。各色のカラーフィルタの透過率は、可視光領域ではそれぞれの着色に応じて固有の分光特性を示すが、赤外光領域ではほぼ共通の分光特性を示す。
【０００４】
一方、フォトダイオードは、波長が３８０〜７８０ｎｍ程度の可視光領域全般に加え、さらに長波長の近赤外領域まで感度を有する。そのため、赤外光成分（ＩＲ成分）が受光部に入射すると、当該赤外光成分はカラーフィルタを透過して、フォトダイオードにて信号電荷を発生し、正しい色表現ができない。そのため、従来は、カメラのレンズと固体撮像素子との間に、別途、赤外カットフィルタを配置している。
【０００５】
この赤外カットフィルタは、赤外光をカットすると同時に、可視光も１０〜２０％程度、減衰させる。そのため、受光部に入射する可視光の強度が減少し、それに応じて出力信号のＳ／Ｎ比が低下し、画質の劣化を招くという問題があった。
【０００６】
この問題への対処として、赤外カットフィルタを無くす一方で、ＲＧＢ等の特定色の光成分を透過するカラーフィルタを配置された受光部（特定色受光部）に加えて、基本的に入射光中のＩＲ成分のみを検出する受光部（ＩＲ受光部）を有した固体撮像素子が提案されている。ＩＲ受光部が出力する信号（参照信号）は、各受光部にてＩＲ成分に起因して生じる信号量に関する情報を与える。この参照信号を用いて、特定色受光部から出力される各色信号に含まれるＩＲ成分の影響を除去することが考えられている。
【０００７】
ＩＲ受光部は、例えば、フォトダイオード上に互いに異なる色の可視光を透過する複数種類のカラーフィルタを積層することにより実現できる。すなわち、互いに積層されたカラーフィルタは、あるカラーフィタを透過した可視光成分を他のカラーフィルタで吸収することにより可視光の透過を阻止する一方、各カラーフィルタがＩＲ成分を透過する結果、赤外光を選択的に透過する。
【０００８】
例えば、入射光のＲ，Ｇ，Ｂ成分に固有の感度を有するＲ受光部、Ｇ受光部、Ｂ受光部と、赤外光に選択的に感度を有するＩＲ受光部とが撮像部に二次元配列された固体撮像素子からの出力信号に基づいて、ＲＧＢ信号、又は輝度信号Ｙ及び色差信号Ｃr，Ｃbを生成する従来の色信号処理方法を説明する。
【０００９】
図３は、ＲＧＢ各受光部の分光感度特性を示すグラフである。ＲＧＢ各受光部の分光感度特性は、図２に示した、Ｒ，Ｇ，Ｂ各フィルタの透過率特性とフォトダイオードの分光感度特性との積となる。各受光部は、７８０ｎｍを越える波長領域である赤外光領域に共通に強い感度を有する一方で、可視光領域において、ＲＧＢ各受光部はＲ，Ｇ，Ｂ各フィルタの透過率特性に応じた固有の波長領域に強い感度を示す。具体的には、図３において、Ｇ受光部の分光感度特性３０は、当該受光部に固有の分光感度特性として緑色に対応する５５０ｎｍ付近に中心を有するピーク３２と、赤外光領域の８５０ｎｍ付近に中心を有するピーク３４とが重畳されたものとなる。同様にＢ受光部の分光感度特性４０は、当該受光部に固有の分光感度特性として青色に対応する４５０ｎｍ付近に中心を有するピーク４２と、赤外光領域の８５０ｎｍ付近に中心を有するピーク４４とが重畳されたものとなる。Ｒ受光部の分光感度特性５０においては、赤色と赤外光領域とが近接するため、分離した２つのピークは現れていないが、やはり、固有の分光感度特性として赤色に対応する６５０ｎｍ付近における感度の強調部５２と、赤外光領域における感度の強調部５４とが重畳されていることが図３から読み取れる。
【００１０】
一般に、輝度信号Ｙは、適当な係数α，βを用いて、下に示すようなＲＧＢ各成分の一次式で表される。
Ｙ ≡αＲ＋βＧ＋γＢ      ・・・・・・（１）
【００１１】
ここで、
α＋β＋γ＝１
なる関係がある。
【００１２】
また、色差信号Ｃr，Ｃbの一般式は係数λ，μを用いて次式で表される。
Ｃr≡λ(Ｒ−Ｙ)      ・・・・・・（２）
Ｃb≡μ(Ｂ−Ｙ)      ・・・・・・（３）
【００１３】
Ｒ受光部、Ｇ受光部、Ｂ受光部の出力信号を〈Ｒ〉，〈Ｇ〉，〈Ｂ〉、それらのうち入射光のＲ，Ｇ，Ｂ成分に応じた信号成分をＲ０，Ｇ０，Ｂ０、赤外光に応じた信号成分をＩr，Ｉg，Ｉbとすると、次式が成り立つ。
〈Ｒ〉＝Ｒ０＋Ｉr
〈Ｇ〉＝Ｇ０＋Ｉg        ・・・・・・（４）
〈Ｂ〉＝Ｂ０＋Ｉb
【００１４】
ちなみに、図３において、Ｒ０，Ｇ０，Ｂ０は、分光感度特性のうちそれぞれ強調部５２、ピーク３２，４２に応じた部分に対応して発生する信号成分であり、Ｉr，Ｉg，Ｉbは分光感度特性のうちそれぞれ強調部５４、ピーク３４，４４に対応して発生する信号成分である。
【００１５】
ここで、ＩＲ受光部の出力信号を〈IR〉とする。Ｒ，Ｇ，Ｂ，ＩＲ各受光部に配置されるカラーフィルタは赤外光領域にて基本的に同様の分光特性を有し、Ｉr，Ｉg，Ｉb，〈IR〉は同程度となる。説明を簡単にするために、
Ｉr＝Ｉg＝Ｉb＝〈IR〉      ・・・・・・（５）
とすると、（４）式は、
〈Ｒ〉＝Ｒ０＋〈IR〉
〈Ｇ〉＝Ｇ０＋〈IR〉    ・・・・・・（６）
〈Ｂ〉＝Ｂ０＋〈IR〉
となる。
【００１６】
（４）式又は（６）式で表される〈Ｒ〉，〈Ｇ〉，〈Ｂ〉は、それぞれに同程度のＩＲ成分がオフセットとして重畳されており、それらで表される画像は色バランスが崩れる。特に、Ｒ０，Ｇ０，Ｂ０に比べてＩＲ成分が大きいほど、バランスの崩れが顕著となる。また、〈Ｒ〉，〈Ｇ〉，〈Ｂ〉を用いて（１）〜（３）式から得られる輝度信号Ｙ'、色差信号Ｃr'，Ｃb'も同様に色バランスを欠いた画像を表すことになる。
【００１７】
そこで従来の処理方法として、ＩＲ成分を除去してＲ０，Ｇ０，Ｂ０を出力したり、Ｒ０，Ｇ０，Ｂ０に応じて（１）〜（３）式から得られる輝度信号Ｙ０、色差信号Ｃr０，Ｃb０を生成したりすることが行われている。
【００１８】
具体的には、Ｒ０，Ｇ０，Ｂ０は、Ｒ，Ｇ，Ｂ，ＩＲ各受光部からの出力を用いた次式により算出することができる。
Ｒ０＝〈Ｒ〉−〈IR〉
Ｇ０＝〈Ｇ〉−〈IR〉    ・・・・・・（７）
Ｂ０＝〈Ｂ〉−〈IR〉
【００１９】
また、輝度信号Ｙ０は、各受光部の出力信号に基づいて次式で算出することができる。
Ｙ０＝α〈Ｒ〉＋β〈Ｇ〉＋γ〈Ｂ〉−〈IR〉  ・・・・・・（８）
【００２０】
色差信号Ｃr０，Ｃb０は次式で算出することができる。
Ｃr０≡λ（Ｒ０−Ｙ０）      ・・・・・・（９）
＝λ｛(１−α)〈Ｒ〉−β〈Ｇ〉−γ〈Ｂ〉｝    ・・・・・・（９’）
Ｃb０≡μ（Ｂ０−Ｙ０）      ・・・・・・（１０）
＝μ｛−α〈Ｒ〉−β〈Ｇ〉＋(１−γ)〈Ｂ〉｝  ・・・・・・（１０’）
【００２１】
例えば、α，β，γは、
α＝0.299，  β＝0.587，  γ＝0.114
に設定することができる。また、λ，μはＣr０に含まれるＲ成分の係数(１−α)、Ｃb０に含まれるＢ成分の係数(１−γ)をそれぞれ0.5にスケーリングするように設定することができ、上記α，β，γの値に対しては、
λ＝0.713，  μ＝0.564
となる。
【特許文献１】特願２００３−４２５７０８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
原理的には、上述のようにＩＲ成分を除去すれば、色バランスを正しく表現し得るＲ，Ｇ，Ｂ信号、又はＹ，Ｃr，Ｃb信号が得られるはずである。しかし、例えば、白熱電球による照明下での撮影等、各受光部への入射光にＩＲ成分が多く含まれる場合、ＩＲ受光部からの出力信号〈IR〉が大きくなると共に、ＲＧＢ各受光部からの出力信号〈Ｒ〉，〈Ｇ〉，〈Ｂ〉に含まれるＩＲ成分Ｉr，Ｉg，Ｉbも大きくなる。
【００２３】
（７）式や（８）〜（１０）式の信号処理は、固体撮像素子から出力されるアナログ信号をＡ／Ｄ（Analog to Digital）変換し、得られたデジタルデータを用いて行われる。Ａ／Ｄ変換ではアナログ信号は所定のビット数のデジタルデータに変換される。例えば、Ａ／Ｄ変換の量子化ビット数が８ビットである場合、各受光部からの出力信号〈Ｒ〉，〈Ｇ〉，〈Ｂ〉，〈IR〉は０から２５５までの範囲内の整数値で表される。
【００２４】
このようなＡ／Ｄ変換後の出力信号において、ＩＲ成分が大きくなると、相対的に、本来のＲＧＢ成分であるＲ０，Ｇ０，Ｂ０が小さくなる。そのため、それらに対応してＹ０が小さくなることから理解されるように、画像が暗くなるという問題を生じる。
【００２５】
また、デジタルデータで表される〈Ｒ〉，〈Ｇ〉，〈Ｂ〉，〈IR〉から例えば（７）式を用いて、デジタルデータで表されるＲ０，Ｇ０，Ｂ０を求める場合、得られたＲ０，Ｇ０，Ｂ０には量子化に伴う丸め誤差が含まれ得る。これらＲ０，Ｇ０，Ｂ０の丸め誤差は、Ｒ０，Ｇ０，Ｂ０が小さい程、相対的に大きくなる。そのため、ＩＲ成分を除去して得られたＲ０，Ｇ０，Ｂ０、又はそれらから得られたＣr，Ｃbにより表される色は、丸め誤差の影響により色バランスのずれが比較的大きくなることがあるという問題もあった。
【００２６】
本発明は上述の問題点を解決するためになされたものであり、互いに異なる色成分の検出を目的とする複数種類の受光素子から得られる色信号にＩＲ成分のような目的外の波長に係るオフセット成分が含まれる場合に、正しい色バランスで、かつ明るい画像が得られる色信号処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
本発明に係る色信号処理方法は、所定の参照分光感度特性を有する受光素子から得られる参照信号及び、互いに異なる特定色に対応した固有感度特性と前記参照分光感度特性に応じたオフセット感度特性とが合成された分光感度特性を有する複数種類の受光素子から得られる複数種類の色信号を用いる方法であって、前記参照信号に基づいて、前記各色信号に含まれる前記オフセット感度特性に応じたオフセット信号成分量を決定し、当該オフセット信号成分量について前記各色信号間での比率を変更することにより、前記各色信号からそれぞれ補正色信号を生成する補正ステップを有し、前記各補正色信号間での前記オフセット信号成分量の前記比率が、白色光における前記各特定色に関する成分比に応じて定められる方法である。
【００２８】
他の本発明に係る色信号処理方法は、所定の参照分光感度特性を有する受光素子から得られる参照信号及び、互いに異なる特定色に対応した固有感度特性と前記参照分光感度特性に応じたオフセット感度特性とが合成された分光感度特性を有する複数種類の受光素子から得られる複数種類の色信号を用いる方法であって、前記各色信号から補正色信号に応じた補正色差信号を生成する補正色差信号生成ステップを有し、前記補正色信号が、前記各色信号において、前記オフセット感度特性に応じたオフセット信号成分量についての前記各色信号間での比率を変更したものであり、前記各補正色信号間での前記オフセット信号成分量の前記比率が、白色光における前記各特定色に関する成分比に応じて定められる方法である。
【００２９】
別の本発明に係る色信号処理方法においては、前記補正色差信号生成ステップが、前記色信号に応じた輝度信号を生成する輝度信号生成ステップと、前記各色信号と前記各補正色信号との前記オフセット信号成分量の差に起因する色差信号の変化量を求めるステップと、前記色信号、前記輝度信号及び前記変化量に基づいて、前記補正色差信号を生成するステップと、を有する。
【００３０】
本発明の好適な態様は、前記参照分光感度特性が、可視光帯域に比べ赤外光帯域に大きな感度を有する色信号処理方法である。
【００３１】
本発明の他の好適な態様は、前記特定色が、赤、緑及び青の３原色である色信号処理方法である。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、各補正色信号はオフセット信号成分を含む分、信号レベルが大きくなる。すなわち、各受光素子の固有感度特性に応じた信号成分のみに基づく輝度よりも大きな輝度が得られる。一方、各特定色の補正色信号相互間でのオフセット信号成分量の比率は、白色光における各特定色の成分比に応じたものとされる。これにより、各補正色信号で表される各特定色成分を合成したとき、オフセット信号成分はその合成結果が白色となるので、色バランスが、各受光素子の固有感度特性に応じた信号成分に基づくものとなる。すなわち、オフセット信号成分による色バランスのずれが回避される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明の実施の形態（以下実施形態という）について、図面に基づいて説明する。
【００３４】
図１は、本実施形態に係る撮像装置の概略の構成を示すブロック図である。この撮像装置は、ＣＣＤイメージセンサ２、アナログ信号処理回路４、Ａ／Ｄ変換回路（ＡＤＣ）６及びデジタル信号処理回路８を備えている。
【００３５】
図１に示すＣＣＤイメージセンサ２はフレーム転送型であり、半導体基板上に形成される撮像部２ｉ、蓄積部２ｓ、水平転送部２ｈ、及び出力部２ｄを含んで構成される。
【００３６】
撮像部２ｉを構成する垂直シフトレジスタの各ビットは、それぞれ画素を構成する受光部（受光素子）として機能する。
【００３７】
各受光部はカラーフィルタを配置され、そのカラーフィルタの透過特性に応じて、受光部が感度を有する光成分が定まる。ここでは、２×２画素の配列が受光部の配列の単位を構成する。例えば、受光部１０，１２，１４，１６がこの単位を構成する。
【００３８】
受光部１０，１２，１４はそれぞれＧフィルタ、Ｒフィルタ、Ｂフィルタを配置される。これら各フィルタは例えば、図２に示す透過特性を有する。受光部１０はＧ受光部であり、可視光だけでなくＩＲ成分も含む入射光に対して、当該受光部はＧ成分及びＩＲ成分に応じた信号電荷を発生する。また、同様に、受光部１２はＲ成分及びＩＲ成分に応じた信号電荷を発生するＲ受光部であり、受光部１４はＢ成分及びＩＲ成分に応じた信号電荷を発生するＢ受光部である。
【００３９】
受光部１６は、ＩＲ成分を選択的に透過するＩＲフィルタ（赤外光透過フィルタ）を配置され、入射光中のＩＲ成分に応じた信号電荷を発生するＩＲ受光部である。このＩＲフィルタは、ＲフィルタとＢフィルタとを積層して構成することができる。なぜならば、可視光のうちＢフィルタを透過するＢ成分はＲフィルタを透過せず、一方、Ｒフィルタを透過するＲ成分はＢフィルタを透過しないため、両フィルタを通すことで、基本的に可視光成分が除去され、もっぱら透過光には両フィルタを透過するＩＲ成分が残るからである。
【００４０】
撮像部２ｉには、当該２×２画素の構成が垂直方向、水平方向それぞれに繰り返して配列される。
【００４１】
ＣＣＤイメージセンサ２は、図示されていない駆動回路から供給されるクロックパルス等により駆動され、撮像部２ｉの各受光部で発生した信号電荷は、蓄積部２ｓ、水平転送部２ｈを介して出力部２ｄへ転送される。出力部２ｄは、水平転送部２ｈから出力される信号電荷を電圧信号に変換し、画像信号として出力する。
【００４２】
アナログ信号処理回路４は、出力部２ｄが出力するアナログ信号の画像信号に対して、増幅やサンプルホールド等の処理を施す。Ａ／Ｄ変換回路６はアナログ信号処理回路４から出力される画像信号を、所定の量子化ビット数のデジタルデータに変換することにより、画像データを生成し、これを出力する。例えば、Ａ／Ｄ変換回路６は８ビットのデジタル値へのＡ／Ｄ変換を行い、これにより画像データは０から２５５までの範囲内の値で表される。
【００４３】
デジタル信号処理回路８はＡ／Ｄ変換回路６から画像データを取り込み、各種の処理を行う。例えば、デジタル信号処理回路８は撮像部２ｉにおけるＲ，Ｇ，Ｂ，ＩＲ各受光部の配列に対応してそれぞれ異なるサンプリング点にて得られたＲ，Ｇ，Ｂ，ＩＲ各データに対して補間処理を行い、画像を構成する各サンプリング点それぞれにて、Ｒ，Ｇ，Ｂ，ＩＲデータを定義する。また、それらデータを用いて、各サンプリング点における輝度データ（輝度信号）Ｙ及び色差データ（色差信号）Ｃr，Ｃbを生成する処理が行われる。
【００４４】
以下、Ｙ，Ｃr，Ｃbを生成する色信号処理方法について説明する。以下、背景技術の欄にて既に説明した記号をできる限り用いて説明の簡略化を図る。本色信号処理への入力とされる信号は、Ｒ，Ｇ，Ｂ，ＩＲ各受光部の出力信号を空間的に補間することにより、画像の各サンプリング点に対してそれぞれ定義された〈Ｒ〉，〈Ｇ〉，〈Ｂ〉，〈IR〉である。
【００４５】
簡単な場合として（５）式、すなわち
Ｉr＝Ｉg＝Ｉb＝〈IR〉
が成り立つ場合を説明する。この場合、上記（６）式と同じ次式が成り立つ。
〈Ｒ〉＝Ｒ０＋〈IR〉
〈Ｇ〉＝Ｇ０＋〈IR〉
〈Ｂ〉＝Ｂ０＋〈IR〉
【００４６】
白色光におけるＲ，Ｇ，Ｂ成分の比率は、
α：β：γ      ・・・・・・（１１）
である。これに対応して、次式で表される補正色信号ＲＮ，ＧＮ，ＢＮを定義する。
ＲＮ＝Ｒ０＋κα〈IR〉
ＧＮ＝Ｇ０＋κβ〈IR〉      ・・・・・・（１２）
ＢＮ＝Ｂ０＋κγ〈IR〉
【００４７】
ここでκはκ＞０なる比例係数である。これら補正色信号ＲＮ，ＧＮ，ＢＮの合成により表現される色は、各補正色信号に含まれるＩＲ成分の合成が白色光となることから、Ｒ０，Ｇ０，Ｂ０を合成した色となる。つまり、その色はＲ，Ｇ，Ｂ各受光部が検出目的とする可視光領域の固有感度特性に応じた信号成分Ｒ０，Ｇ０，Ｂ０に基づくものであり、ＩＲ成分による色バランスのずれが回避される。
【００４８】
例えば、α，β，γは、
α＝0.299，  β＝0.587，  γ＝0.114      ・・・・・・（１３）
に設定することができる。また、例えば、κは、白色光（又は輝度信号）において最も比率の高い成分であるＧ成分に含まれるＩＲ成分が、補正色信号ＧＮとオリジナルの色信号〈Ｇ〉とで等しくなるように設定することができる。その場合、κは１／βに設定される。
【００４９】
補正色信号に対応する輝度信号ＹＮは、（１）（１２）式から、
ＹＮ＝Ｙ０＋κ(α２＋β２＋γ２)〈IR〉      ・・・・・・（１４）
と表される。なお、
Ｙ０ ＝αＲ０＋βＧ０＋γＢ０      ・・・・・・（１５）
である。
【００５０】
（１４）式から分かるようにＹＮはＹ０より大きくなり、よって補正色信号に基づく画像は明るくなる。
【００５１】
一方、補正色信号に対応する色差信号ＣrＮ，ＣbＮは、（２）（３）式に相当する次式で定義される。
ＣrＮ＝λ(ＲＮ−ＹＮ)      ・・・・・・（１６）
ＣbＮ＝μ(ＢＮ−ＹＮ)      ・・・・・・（１７）
【００５２】
（１６）（１７）式をオリジナルの色信号〈Ｒ〉，〈Ｇ〉，〈Ｂ〉及びこれらに対応する輝度信号Ｙ'を用いて表すと、
ＣrＮ＝λ｛〈Ｒ〉−Ｙ'−κ(α２＋β２＋γ２−α)〈IR〉｝・・・・・・（１６’）
ＣbＮ＝μ｛〈Ｂ〉−Ｙ'−κ(α２＋β２＋γ２−γ)〈IR〉｝・・・・・・（１７’）
となる。なお、
Ｙ'≡α〈Ｒ〉＋β〈Ｇ〉＋γ〈Ｂ〉
である。ちなみに（１６’）（１７’）式を得る際に、（６）（１２）（１４）式及び、
Ｙ'＝Ｙ０＋〈IR〉      ・・・・・・（１８）
なる関係を利用している。
【００５３】
オリジナルの色信号〈Ｒ〉，〈Ｇ〉，〈Ｂ〉に対応する色差信号Ｃr'，Ｃb'を表す次式、
Ｃr'≡λ(〈Ｒ〉−Ｙ')
Ｃb'≡μ(〈Ｂ〉−Ｙ')
と（１６’）（１７’）式とを比較すると、（１６’）（１７’）式右辺の〈IR〉に関する項は、（６）式で表されるオリジナルの色信号と（１２）式で表される補正色信号とのＩＲ成分の差に起因する色差信号の変化量（これをΔとする）であることが理解できる。
【００５４】
（１６）（１７）式右辺を構成するＲＮ，ＢＮ，ＹＮはＩＲ成分を含む分、Ｒ０，Ｂ０，Ｙ０より大きな値となる。上述のように、ＩＲ成分が大きくなると、Ｒ０，Ｇ０，Ｂ０が小さくなり、Ｃr０，Ｃb０を構成するＲ０，Ｂ０，Ｙ０に含まれる丸め誤差の相対的な大きさは大きくなり得る。これに対し、ＲＮ，ＢＮ，ＹＮがＲ０，Ｂ０，Ｙ０より大きな値となることにより、ＲＮ，ＢＮ，ＹＮに含まれる丸め誤差の相対的な大きさは比較的小さい。すなわち、色差信号ＣrＮ，ＣbＮは丸め誤差による色バランスのずれを生じにくい。
【００５５】
また、デジタル信号処理回路８は、（１６’）（１７’）式を用いて、オリジナルの色信号及びそれに対応する輝度信号と、上記色差信号の変化量Δとから、色差信号ＣrＮ，ＣbＮを算出することができる。この場合も、（１６’）（１７’）式右辺に含まれる〈Ｒ〉，〈Ｂ〉，Ｙ'の丸め誤差の相対的な大きさが小さくなることにより、色バランスのずれを生じにくい。
【００５６】
（１３）式のα，β，γに対する（１４）（１６’）（１７’）式は以下のようになる。ここで、λ，μはそれぞれ上述した値0.713、0.564としている。
ＹＮ＝Ｙ０＋0.447κ〈IR〉
ＣrＮ＝0.713(〈Ｒ〉−Ｙ')−0.105κ〈IR〉
ＣbＮ＝0.564(〈Ｂ〉−Ｙ')−0.188κ〈IR〉
【００５７】
デジタル信号処理回路８は、これら輝度信号ＹＮ及び色差信号ＣrＮ，ＣbＮを生成し出力する。ＹＮ，ＣrＮ，ＣbＮは、補正色信号ＲＮ，ＧＮ，ＢＮに対応した輝度信号及び色差信号であり、補正色信号と同様、色バランスのずれが抑制された画像を表現することができる。
【００５８】
また、デジタル信号処理回路８は、補正色信号ＲＮ，ＧＮ，ＢＮを出力するように構成することもできる。
【００５９】
上述の構成では、
Ｉr＝Ｉg＝Ｉb＝〈IR〉
としたが、オフセット信号成分となるＩr，Ｉg，Ｉbがそれぞれ〈IR〉と所定の関係にある場合には、〈IR〉を参照してＩr，Ｉg，Ｉbを定めることができる。よって、例えば、図２に示す各受光部の分光感度特性を測定する等の方法により、予めＩr，Ｉg，Ｉbと〈IR〉との関係を求めておけば、その関係を用いて、上述と同様にして、明るくかつ色バランスのずれが抑制された補正色信号、又はそれに対応する輝度信号及び色差信号を得ることができる。
【００６０】
また、各色信号に重畳するオフセット信号を白色光化するという上述の手法は、入射光のうちＩＲ成分に起因するもの以外のオフセット信号成分に対しても適用することができる。また各受光部が固有の感度を有する色のセットはＲ，Ｇ，Ｂ以外のものでもよく、例えば、Ｃｙ，Ｍｇ，Ｙｅという補色系のセットでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】実施形態に係る撮像装置の概略の構成を示すブロック図である。
【図２】ＲＧＢ各フィルタの透過率の波長特性、及びフォトダイオードの分光感度特性を示すグラフである。
【図３】ＲＧＢ各受光部の分光感度特性を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６２】
２  ＣＣＤイメージセンサ、４  アナログ信号処理回路、６  Ａ／Ｄ変換回路、８  デジタル信号処理回路、１０，１２，１４，１６  受光部。
【図１】
2006217441.tif 000002
【図２】
2006217441.tif 000003
【図３】
2006217441.tif 000004