(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
輝度を主成分とする光を検出する輝度画素と、
第１の波長の光を検出する第１の画素と、
第２の波長の光を検出する第２の画素と、
第３の波長の光を検出する第３の画素とを含み、
前記第１の画素、および前記第２の画素は、それぞれ前記第１の画素、および前記第２の画素の欠損位置を均等に取り囲むように配置され、
前記第３の画素はランダムに配置され、
前記輝度画素、前記第３の画素、前記第１の画素、および前記第２の画素は、それぞれ６：４：３：３、または、７：３：３：３の画素数比となるように配置される
固体撮像装置。
【請求項２】
前記第１の画素、および前記第２の画素のそれぞれの欠損位置は、水平方向および垂直方向の両方、または、そのいずれかに等間隔に配置される
請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項３】
前記輝度画素は、前記輝度画素の欠損位置を均等に取り囲むように配置される
請求項１または２に記載の固体撮像装置。
【請求項４】
前記輝度画素、前記第３の画素、前記第１の画素、および前記第２の画素が、それぞれ６：４：３：３の画素数比となるように配置される場合、前記第３の画素は、行および列のそれぞれにおいて同数となるように配置される
請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項５】
前記輝度画素、および第３の画素では、それぞれ斜め方向に隣接する画素間で画素値がアナログ加算されて転送され、前記第１の画素および前記第２の画素では、垂直方向に隣接する画素間で画素値がアナログ加算されて転送される
請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項６】
前記輝度画素、前記第１の画素、前記第２の画素、および前記第３の画素の画素値は、それぞれの画素の重心位置における相互の相関により画素値が算出される
請求項５に記載の固体撮像装置。
【請求項７】
前記輝度画素、前記第１の画素、前記第２の画素、および前記第３の画素は、それぞれ異なる複数の露光時間の画素を含む
請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項８】
前記輝度画素、前記第１の画素、前記第２の画素、および前記第３の画素は、それぞれ第１の露光時間、および第２の露光時間の画素を含む
請求項７に記載の固体撮像装置。
【請求項９】
輝度を主成分とする光を検出する輝度画素と、
第１の波長の光を検出する第１の画素と、
第２の波長の光を検出する第２の画素と、
第３の波長の光を検出する第３の画素とを含み、
前記第１の画素、および前記第２の画素は、それぞれ前記第１の画素、および前記第２の画素の欠損位置を均等に取り囲むように配置され、
前記第３の画素はランダムに配置され、
前記輝度画素、前記第３の画素、前記第１の画素、および前記第２の画素は、それぞれ６：４：３：３、または、７：３：３：３の画素数比となるように配置される
撮像装置。
【請求項１０】
輝度を主成分とする光を検出する輝度画素と、
第１の波長の光を検出する第１の画素と、
第２の波長の光を検出する第２の画素と、
第３の波長の光を検出する第３の画素とを含み、
前記第１の画素、および前記第２の画素は、それぞれ前記第１の画素、および前記第２の画素の欠損位置を均等に取り囲むように配置され、
前記第３の画素はランダムに配置され、
前記輝度画素、前記第３の画素、前記第１の画素、および前記第２の画素は、それぞれ６：４：３：３、または、７：３：３：３の画素数比となるように配置される
電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、固体撮像装置、撮像装置、および電子機器に関し、特に、高感度、高輝度解像度、および高色解像度を両立できるようにした固体撮像装置、撮像装置、および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
固体撮像装置において、高感度化を目的とした、輝度信号の主成分となる色、例えば、白色（W:White）を用いたカラーコーディングの色フィルタアレイやその信号処理に関して、これまで多くの提案がなされている。この白色を用いたカラーコーディングには、例えば、白色を市松状に配列した白色市松（W市松）のカラーコーディングや、白色市松G斜めストライプなどがある（例えば、特許文献１参照）。【０００３】
この一般的に広く利用されているW市松や、特許文献１にある配列において、４色の４画素×４画素の配列カラーコーディングに多く採用されている色配列は、白色W、緑色G、赤色R、および青色Bのそれぞれの画素比がW:G:B:R=8:4:2:2となるものが主流である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４６８３１２１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、W市松や特許文献１にあるW:G:B:R=8:4:2:2の配列は、一般的なベイヤ配列（RGB-Bayer）のG:B:R=8:4:4に対して、色解像度の低下と偽色が生じる恐れがあった。【０００６】
特に、輝度画素となる白色Wの画素に対して赤色R、および青色Bの画素数が1/4になっているために、ナイキスト周波数fs/2（fs：サンプリング周波数）の抑圧フィルタでは偽色を抑制できないことがあり、解像度と偽色の抑制との両立を図れない恐れがあった。【０００７】
本技術は、このような状況に鑑みてなされたものであり、特に、色の画素数のバランスを考慮しつつ、輝度画素を増やすことで、高感度、高輝度解像度、および高色解像度を両立させて、かつ、偽色の発生を抑制するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本技術の一側面の固体撮像装置は、輝度を主成分とする光を検出する輝度画素と、第１の波長の光を検出する第１の画素と、第２の波長の光を検出する第２の画素と、第３の波長の光を検出する第３の画素とを含み、前記第１の画素、および前記第２の画素は、それぞれ前記第１の画素、および前記第２の画素の欠損位置を均等に取り囲むように配置され、前記第３の画素はランダムに配置される。
【０００９】
前記第１の画素、および前記第２の画素のそれぞれの欠損位置は、水平方向および垂直方向の両方、または、そのいずれかに等間隔に配置されるようにすることができる。【００１０】
前記輝度画素は、前記輝度画素の欠損位置を均等に取り囲むように配置されるようにすることができる。【００１３】
前記輝度画素、前記第３の画素、前記第１の画素、および前記第２の画素が、それぞれ６：４：３：３の画素数比となるように配置される場合、前記第３の画素は行および列のそれぞれにおいて同数となるように配置されるようにすることができる。
【００１５】
前記輝度画素、および第３の画素では、それぞれ斜め方向に隣接する画素間で画素値がアナログ加算されて転送され、前記第１の画素および前記第２の画素では、垂直方向に隣接する画素間で画素値がアナログ加算されて転送されるようにすることができる。【００１６】
前記輝度画素、前記第１の画素、前記第２の画素、および前記第３の画素の画素値は、それぞれの画素の重心位置における相互の相関により画素値が算出されるようにすることができる。【００１７】
前記輝度画素、前記第１の画素、前記第２の画素、および前記第３の画素には、それぞれ異なる複数の露光時間の画素が含まれるようにすることができる。【００１８】
前記輝度画素、前記第１の画素、前記第２の画素、および前記第３の画素には、それぞれ第１の露光時間、および第２の露光時間の画素が含まれるようにすることができる。【００１９】
本技術の一側面の撮像装置は、固体撮像装置輝度を主成分とする光を検出する輝度画素と、第１の波長の光を検出する第１の画素と、第２の波長の光を検出する第２の画素と、第３の波長の光を検出する第３の画素とを含み、前記第１の画素、および前記第２の画素は、それぞれ前記第１の画素、および前記第２の画素の欠損位置を均等に取り囲むように配置され、前記第３の画素はランダムに配置され、前記輝度画素、前記第３の画素、前記第１の画素、および前記第２の画素は、それぞれ６：４：３：３、または、７：３：３：３の画素数比となるように配置される。
【００２０】
本技術の一側面の電子機器は、輝度を主成分とする光を検出する輝度画素と、第１の波長の光を検出する第１の画素と、第２の波長の光を検出する第２の画素と、第３の波長の光を検出する第３の画素とを含み、前記第１の画素、および前記第２の画素は、それぞれ前記第１の画素、および前記第２の画素の欠損位置を均等に取り囲むように配置され、前記第３の画素はランダムに配置され、前記輝度画素、前記第３の画素、前記第１の画素、および前記第２の画素は、それぞれ６：４：３：３、または、７：３：３：３の画素数比となるように配置される。
【００２１】
本技術の一側面においては、輝度を主成分とする光を検出する輝度画素と、第１の波長の光を検出する第１の画素と、第２の波長の光を検出する第２の画素と、第３の波長の光を検出する第３の画素とが含まれ、前記第１の画素、および前記第２の画素が、それぞれ前記第１の画素、および前記第２の画素の欠損位置を均等に取り囲むように配置され、前記第３の画素はランダムに配置され、前記輝度画素、前記第３の画素、前記第１の画素、および前記第２の画素は、それぞれ６：４：３：３、または、７：３：３：３の画素数比となるように配置される。
【発明の効果】
【００２２】
本技術の一側面によれば、色の画素数のバランスを考慮しつつ、輝度画素を増やすことで、高感度、高輝度解像度、および高色解像度を両立させ、かつ、偽色の発生を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本技術を適用した固体撮像装置の構成例を説明する図である。
【図２】単位画素の構成例を説明する図である。
【図３】これまでのカラーコーディングの例を説明する図である。
【図４】本技術を適用した第１の実施の形態の構成例となるカラーコーディングの例を説明する図である。
【図５】第１の変形例となるカラーコーディングの例を説明する図である。
【図６】本技術を適用した第２の実施の形態の構成例となるカラーコーディングの例を説明する図である。
【図７】第２の変形例となるカラーコーディングの例を説明する図である。
【図８】本技術を適用した第３の実施の形態の構成例となるカラーコーディングの例を説明する図である。
【図９】第３の変形例となるカラーコーディングの例を説明する図である。
【図１０】本技術を適用した第４の実施の形態の構成例となるカラーコーディングの例を説明する図である。
【図１１】第４の変形例となるカラーコーディングの例を説明する図である。
【図１２】本技術を適用した第５の実施の形態の構成例となるカラーコーディングの例を説明する図である。
【図１３】第５の変形例となるカラーコーディングの例を説明する図である。
【図１４】本技術を適用した第６の実施の形態の構成例となるカラーコーディングの例を説明する図である。
【図１５】第６の変形例となるカラーコーディングの例を説明する図である。
【図１６】本技術を適用した第７の実施の形態の構成例となるカラーコーディングの例を説明する図である。
【図１７】第７の変形例となるカラーコーディングの例を説明する図である。
【図１８】本技術を適用した第８の実施の形態の構成例となるカラーコーディングの例を説明する図である。
【図１９】第８の変形例となるカラーコーディングの例を説明する図である。
【図２０】本技術を適用した第９の実施の形態の構成例となるカラーコーディングの例を説明する図である。
【図２１】第９の変形例となるカラーコーディングの例を説明する図である。
【図２２】本技術を適用した第１０の実施の形態の構成例となるカラーコーディングの例を説明する図である。
【図２３】第１０の変形例となるカラーコーディングの例を説明する図である。
【図２４】本技術を適用した第１１の実施の形態の構成例となるカラーコーディングの例を説明する図である。
【図２５】本技術を適用した第１２の実施の形態の構成例となるカラーコーディングの例を説明する図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、発明を実施するための形態（以下、実施の形態という）について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．  固体撮像装置の構成例
２．  単位画素の構成例
３．  第１の実施の形態（W:G:B:R＝6:4:3:3にした一例）
４．  第１の変形例（第１の実施の形態を暗所でも撮像できるようにした一例）
５．  第２の実施の形態（W:G:B:R＝7:3:3:3にした一例）
６．  第２の変形例（第２の実施の形態を暗所でも撮像できるようにした一例）
７．  第３の実施の形態（W:G:B:R＝7:3:3:3における緑色Gの分散性を向上した一例）
８．  第３の変形例（第３の実施の形態を暗所でも撮像できるようにした一例）
９．  第４の実施の形態（W:G:B:R＝7:3:3:3における緑色Gの分散性をさらに向上した一例）
１０．  第４の変形例（第４の実施の形態を暗所でも撮像できるようにした一例）
１１．  第５の実施の形態（W:G:B:R＝7:3:3:3における緑色Gの分散性をさらに向上した一例）
１２．  第５の変形例（第５の実施の形態を暗所でも撮像できるようにした一例）
１３．  第６の実施の形態（W:G:B:R＝6:4:3:3における緑色Gの分散性を向上した一例）
１４．  第６の変形例（第６の実施の形態を暗所でも撮像できるようにした一例）
１５．  第７の実施の形態（W:G:B:R＝6:4:3:3における緑色Gの分散性をさらに向上した一例）
１６．  第７の変形例（第７の実施の形態を暗所でも撮像できるようにした一例）
１７．  第８の実施の形態（W:G:B:R＝6:4:3:3における緑色Gの分散性を向上したその他の例）
１８．  第８の変形例（第８の実施の形態を暗所でも撮像できるようにした一例）
１９．  第９の実施の形態（W:G:B:R＝6:4:3:3における緑色Gの分散性を向上したさらにその他の例）
２０．  第９の変形例（第９の実施の形態を暗所でも撮像できるようにした一例）
２１．  第１０の実施の形態（W:G:B:R＝6:4:3:3における輝度の主成分を白色Wとした一例）
２２．  第１０の変形例（第１０の実施の形態を暗所でも撮像できるようにした一例）
２３．  第１１の実施の形態（W:G:B:R＝6:4:3:3における画素加算の一例）
２４．  第１２の実施の形態（SVE制御を応用した一例）【００２５】
＜１．  固体撮像装置の構成例＞
図１は、本技術に係る固体撮像装置、例えば、Ｘ−Ｙアドレス型固体撮像装置の一種であるCMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサの構成例を説明する図である。【００２６】
図１のCMOSイメージセンサ１は、半導体基板（以下、単に「センサチップ」と記述する場合もある）１１上に形成された画素アレイ部１２と、画素アレイ部１２と同じ半導体基板１１上に集積された周辺回路部とを有する構成となっている。周辺回路部としては、例えば、垂直駆動部１３、カラム処理部１４、水平駆動部１５、変換処理部１６およびシステム制御部１７が設けられている。【００２７】
画素アレイ部１２には、一点鎖線で示される可視光からなる入射光をその光量に応じた電荷量に光電変換する光電変換素子を含む図示せぬ単位画素（以下、単に「画素」とも称する）が行列状に２次元配置されている。単位画素の具体的な回路構成については後述する。この画素アレイ部１２の受光面（光入射面）側には、色フィルタアレイ２０が設けられている。本技術においては、この色フィルタアレイ２０のカラーコーディングを特徴の一つとしており、その詳細については後述する。【００２８】
画素アレイ部１２には、さらに、行列状の画素配列に対して行ごとに画素駆動線が図中の左右方向（画素行の画素配列方向／水平方向）に沿って配線され、列ごとに垂直信号線１９が図中の上下方向（画素列の画素配列方向／垂直方向）に沿って形成されている。図１では、画素駆動線について１本として示しているが、１本に限られるものではない。画素駆動線の一端は、垂直駆動部１３の各行に対応した出力端に接続されている。【００２９】
垂直駆動部１３は、シフトレジスタやアドレスデコーダなどによって構成されている。ここでは、具体的な構成については図示を省略するが、垂直駆動部１３は、読出し走査系と掃出し走査系とを有する構成となっている。読出し走査系は、信号を読み出す単位画素について行単位で順に選択走査を行う。【００３０】
一方、掃出し走査系は、読出し走査系によって読出し走査が行われる読出し行に対し、その読出し走査よりもシャッタスピードの時間分だけ先行して、読出し行の単位画素の光電変換素子から不要な電荷を掃き出す（リセットする）掃出し走査を行う。この掃出し走査系による不要電荷の掃き出し（リセット）により、いわゆる電子シャッタ動作が行われる。ここで、電子シャッタ動作とは、光電変換素子の光電荷を捨てて、新たに露光を開始する（光電荷の蓄積を開始する）動作のことを言う。【００３１】
読出し走査系による読出し動作によって読み出される信号は、その直前の読出し動作または電子シャッタ動作以降に入射した光量に対応するものである。そして、直前の読出し動作による読出しタイミングまたは電子シャッタ動作による掃出しタイミングから、今回の読出し動作による読出しタイミングまでの期間が、単位画素における光電荷の蓄積時間（露光時間）となる。【００３２】
垂直駆動部１３によって選択走査された画素行の各単位画素から出力される信号は、垂直信号線１９の各々を通してカラム処理部１４に供給される。カラム処理部１４は、画素アレイ部１２の画素列ごとに、選択行の各画素から出力されるアナログの画素信号に対してあらかじめ定められた信号処理を行う。【００３３】
カラム処理部１４での信号処理としては、例えばCDS（Correlated Double Sampling;相関二重サンプリング）処理が挙げられる。CDS処理は、選択行の各画素から出力されるリセットレベルと信号レベルとを取り込み、これらのレベル差を取ることによって１行分の画素の信号を得るとともに、画素の固定パターンノイズを除去する処理である。カラム処理部１４に、アナログの画素信号をデジタル化するＡ／Ｄ変換機能を持たせる場合もある。【００３４】
水平駆動部１５は、シフトレジスタやアドレスデコーダなどによって構成され、カラム処理部１４の画素列に対応した回路部分を順番に選択走査する。この水平駆動部１５による選択走査により、カラム処理部１４で画素列ごとに信号処理された画素信号が順番に出力される。【００３５】
変換処理部１６は、画素アレイ部１２の各画素から出力される、先述した色フィルタアレイ（色フィルタ部）２０の色配列に対応した信号を、演算処理により変換する処理を行う。【００３６】
システム制御部１７は、センサチップ１１の外部から与えられるクロックや、動作モードを指令するデータなどを受け取り、また、CMOSイメージセンサ１の内部情報などのデータを出力する。システム制御部１７は、さらには、各種のタイミング信号を生成するタイミングジェネレータを有し、このタイミングジェネレータで生成された各種のタイミング信号を基に垂直駆動部１３、カラム処理部１４、水平駆動部１５および変換処理部１６などの駆動制御を行う。【００３７】
＜２．  単位画素の構成例＞
次に、図２を参照して、画素単位の回路構成例について説明する。図２は、単位画素の回路構成の一例を示す回路図である。図２で示されるように、本回路例に係る単位画素は、光電変換素子、例えば、フォトダイオードＰＤと、例えば、転送トランジスタＴｒ１、リセットトランジスタＴｒ２、増幅トランジスタＴｒ３および選択トランジスタＴｒ４の４つのトランジスタとを有する構成となっている。【００３８】
ここでは、４つのトランジスタＴｒ１乃至Ｔｒ４として、例えばＮチャネルのMOSトランジスタを用いている。ただし、ここで例示した転送トランジスタＴｒ１、リセットトランジスタＴｒ２、増幅トランジスタＴｒ３および選択トランジスタＴｒ４の導電型の組み合わせは一例に過ぎず、これらの組み合わせに限られるものではない。【００３９】
図２の単位画素に対して、画素駆動線Ｌ１として、例えば、転送線Ｌ１１、リセット線Ｌ１２および選択線Ｌ１３の３本の駆動配線が同一画素行の各画素について共通に設けられている。これら転送線Ｌ１１、リセット線Ｌ１２および選択線Ｌ１３の各一端は、垂直駆動部１３の各画素行に対応した出力端に、画素行単位で接続されている。【００４０】
フォトダイオードＰＤは、アノード電極が負側電源（例えば、グランド）に接続されており、受光した光をその光量に応じた電荷量の光電荷（ここでは、光電子）に光電変換する。フォトダイオードＰＤのカソード電極は、転送トランジスタＴｒ１を介して増幅トランジスタＴｒ３のゲート電極と電気的に接続されている。増幅トランジスタＴｒ３のゲート電極と電気的に繋がったノードをフローティングディフュージョンＦＤと称する。【００４１】
転送トランジスタＴｒ１は、フォトダイオードＰＤのカソード電極とフローティングディフュージョンＦＤとの間に接続されている。転送トランジスタＴｒ１のゲート電極には、高レベル（例えば、Ｖｄｄレベル）がアクティブ（以下、「Ｈｉｇｈアクティブ」と記述する）の転送パルスφＴＲＦが転送線Ｌ１１を介して与えられる。転送パルスφＴＲＦが与えられることで、転送トランジスタＴｒ１はオン状態となってフォトダイオードＰＤで光電変換された光電荷をフローティングディフュージョンＦＤに転送する。【００４２】
リセットトランジスタＴｒ２は、ドレイン電極が画素電源Ｖｄｄに、ソース電極がフローティングディフュージョンＦＤにそれぞれ接続されている。リセットトランジスタＴｒ２のゲート電極には、フォトダイオードＰＤからフローティングディフュージョンＦＤへの信号電荷の転送に先立って、ＨｉｇｈアクティブのリセットパルスφＲＳＴがリセット線Ｌ１２を介して与えられる。リセットパルスφＲＳＴが与えられることで、リセットトランジスタＴｒ２はオン状態となり、フローティングディフュージョンＦＤの電荷を画素電源Ｖｄｄに捨てることによってフローティングディフュージョンＦＤをリセットする。【００４３】
増幅トランジスタＴｒ３は、ゲート電極がフローティングディフュージョンＦＤに、ドレイン電極が画素電源Ｖｄｄにそれぞれ接続されている。そして、増幅トランジスタＴｒ３は、リセットトランジスタＴｒ２によってリセットした後のフローティングディフュージョンＦＤの電位をリセット信号（リセットレベル）Ｖｒｅｓｅｔとして出力する。増幅トランジスタＴｒ３はさらに、転送トランジスタＴｒ１によって信号電荷を転送した後のフローティングディフュージョンＦＤの電位を光蓄積信号（信号レベル）Ｖｓｉｇとして出力する。【００４４】
選択トランジスタＴｒ４は、例えば、ドレイン電極が増幅トランジスタＴｒ３のソース電極に、ソース電極が垂直信号線Ｌ２にそれぞれ接続されている。選択トランジスタＴｒ４のゲート電極には、Ｈｉｇｈアクティブの選択パルスφＳＥＬが選択線Ｌ１３を介して与えられる。選択パルスφＳＥＬが与えられることで、選択トランジスタＴｒ４はオン状態となって単位画素を選択状態とし、増幅トランジスタＴｒ３から出力される信号を垂直信号線１９に中継する。【００４５】
なお、選択トランジスタＴｒ４については、画素電源Ｖｄｄと増幅トランジスタＴｒ３のドレインとの間に接続した回路構成を採ることも可能である。【００４６】
また、単位画素としては、上記構成の４つのトランジスタからなる画素構成のものに限られるものではない。例えば、増幅トランジスタＴｒ３と選択トランジスタＴｒ４とを兼用した３つのトランジスタからなる画素構成のものなどであっても良く、その画素回路の構成は問わない。【００４７】
＜３．  これまでのカラーコーディングの例＞
図３は、色フィルタアレイ２０に採用されている、これまでのカラーコーディングの例を示している。より詳細には、図３においては、上から、４画素×４画素のベイヤ（Bayer）配列、W市松（白色市松）配列、およびW市松G（緑）斜めストライプ配列のそれぞれの画素配列におけるカラーコーディングの例が示されている。また、図３の右側には、各色の空間周波数分布が示されている。図中において、各マスは画素を示し、マス内におけるW,R,G,Bは、それぞれ白色、赤色、緑色、および青色を示している。以降においては、各色については、原則的に白色W、赤色R、緑色G、および青色Bと称するものとする。【００４８】
すなわち、図３の左最上段で示されるベイヤ配列においては、図中の左上端部および右下端部の画素を含めた画素に、緑色Gが市松状に配置されている。また、図３のベイヤ配列においては、右上端部の画素を含め、水平方向および垂直方向にそれぞれ１画素の緑色Gを挟んで、赤色Rが配置されている。さらに、図３のベイヤ配列においては、左下端部の画素を含め、水平方向および垂直方向にそれぞれ１画素の緑色Gを挟んで、青色Bが配置されている。【００４９】
また、図３の左中段で示されるW市松配列においては、図中の左上端部および右下端部の画素を含めた画素に、白色Wが市松状に配置されている。さらに、図３のW市松配列においては、右上端部の画素を含め、水平方向および垂直方向にそれぞれ１画素の白色Wを挟んで、緑色Gが配置されている。また、図３のW市松配列においては、左下端部および上から2段目で、かつ、右から2列目の画素に青色Bが配置され、最左列であって、上から2段目の画素、および右から2列目であって、最下段の画素に赤色Rが配置されている。【００５０】
さらに、図３の左下段で示されるW市松G斜めストライプ配列においては、図中の左上端部および右下端部の画素を含めた画素に、白色Wが市松状に配置されている。また、図３のW市松G斜めストライプ配列においては、右上端部の画素から左斜め下方向に、上から赤色R、青色B、赤色R、青色Bと交互に配置されている。さらに、左から2列目で、かつ、最上段の画素、および、最右列で、かつ、下から2段目の画素、並びに、それぞれ左斜め下方向に隣接する画素に緑色Gが配置されている。【００５１】
ところで、図３のベイヤ配列の場合、緑色Gが市松状に配置されているので、図３の右上段で示されるように、空間周波数分布においては、二点鎖線で示される緑色Gの分布は、水平方向、および垂直方向で、一点鎖線で示されるナイキスト周波数の分布となり、斜め45°方向で、その半分の分布となる。【００５２】
しかしながら、一方で、図３のベイヤ配列の場合、図３の右上段で示されるように、実線で示される赤色R、および点線で示される青色Bは、水平方向、垂直方向、および斜め45°方向のいずれにおいても、ナイキスト周波数の半分の分布となる。【００５３】
すなわち、ベイヤ配列においては、緑色Gが水平方向、および垂直方向で、いずれの行列においても存在するが、45°方向に対しては、１行おきに存在することになる。このため、水平方向、および垂直方向に対しては、ナイキスト周波数と同等に分布することになるが、45°方向に対しては、その半分となる。【００５４】
また、赤色Rおよび青色Bについては、水平方向、垂直方向、および45°方向のいずれにおいても１行おきに存在することになるので、いずれもナイキスト周波数の半分の分布となる。尚、図３の右上段で示される空間周波数分布において、赤色Rおよび青色Bの周波数分布を示す実線、および点線の表示位置は、ずれて示されているが、表示の関係上ずらしているのみであり、実際には、同一の位置に存在する。【００５５】
さらに、W市松配列の場合、空間周波数分布は、図３の右中段で示されるように、グレーにハッチングされた点線で示される白色Wが、上述したベイヤ配列における緑色Gと同様に、水平方向および垂直方向に対しては、ナイキスト周波数と同一の分布となるが、斜め45°方向については、さらに、その半分の分布となる。【００５６】
しかしながら、一方で、図３のW市松配列の場合、図３の右中段で示されるように、二点鎖線で示される緑色Gは、ベイヤ配列における赤色Rまたは青色Bと同様に、水平方向、垂直方向、および斜め45°方向のいずれにおいても、１行おきとなるので、いずれもナイキスト周波数の半分の分布となる。また、実線で示される赤色R、および点線で示される青色Bは、水平方向、および垂直方向では、１行おきとなるためナイキスト周波数に対して半分の分布になるものの、斜め45°方向については、４行おきになるため、ナイキスト周波数の１／４の分布となる。さらに、W市松配列の場合、グレーにハッチングされた点線で示される白色Wは、水平方向、および垂直方向に対しては、各行列に存在するので、ナイキスト周波数の分布と一致するが、斜め45°方向については、１行おきとなるため、ナイキスト周波数の半分の分布となる。【００５７】
さらに、W市松G斜めストライプ配列の場合、空間周波数分布は、図３の右下段で示されるように、グレーにハッチングされた点線で示される白色Wが、上述したベイヤ配列における緑色Gと同様に、水平方向および垂直方向に対しては、ナイキスト周波数と同一の分布となるが、斜め45°方向については、その半分の分布となる。【００５８】
一方で、図３のW市松G斜めストライプ配列の場合、図３の右下段で示されるように、二点鎖線で示される緑色Gは、水平方向、および垂直方向に全ての行列に存在するため、ナイキスト周波数と同等の分布となる。しかしながら、緑色Gについては、斜め45°方向については、左上がりの方向については、１行おきとなるので、いずれもナイキスト周波数の半分の分布となるが、右上がりの方向については、４行おきとなるので、ナイキスト周波数の１／４の分布となり、一部がくぼんだ形状となる。【００５９】
また、実線で示される赤色R、および点線で示される青色Bは、水平方向、および垂直方向では、１行おきとなるためナイキスト周波数に対して半分の分布になるものの、斜め45°方向については、いずれの方向についても、４行おきとなるため、ナイキスト周波数に対して１／４の分布となる。【００６０】
これらのことから、ベイヤ配列は、高解像度化と歪みの低減に効果が高いが、感度が低減し易い。これに対して、W市松配列やW市松配列G斜めストライプ配列は、白色Wが市松状に配置されていることから高解像度化しつつ感度を２倍程度とすることができ、さらに、W市松配列G斜めストライプ配列については、画素値のアナログ加算やベイヤ配列における画素値に変換し易い構成であった。【００６１】
しかしながら、W市松配列やW市松G斜めストライプ配列においては、画素数比がW:G:B:R＝8:4:2:2であることから、特に、青色Bや赤色Rについては、空間周波数分布が低いので、色解像度が低減し易く、さらに、W市松配列G斜めストライプ配列においては、斜め方向に偽色が生じ易かった。【００６２】
＜３．  第１の実施の形態＞
図４は、ベイヤ配列、W市松配列、およびW市松G斜めストライプ配列における利点であった、高解像度、高感度を維持しつつ、色解像度を向上させ、偽色を低減させるカラーコーディングとなる画素配列の第１の実施の形態の構成例を示している。【００６３】
図４には、第１の実施の形態の構成例となるカラーコーディングを説明する８画素×８画素の配置例２１、空間周波数分布２２、および配置例２３乃至２６が示されている。図４のカラーコーディングにおいては、各画素数比がW:G:R:B＝6:4:3:3（図中の画素数は、それぞれの４倍）とされている。より詳細には、図４のカラーコーディングでは、配置例２１の点線の枠で示されるように、８画素×８画素を上下左右の４領域に分割したときの、４画素×４画素の領域が繰り返し配置されており、その１領域において、左下端を除く全ての角の画素と、左から２列目でかつ、下から２段目の画素に緑色Gが配置されている。また、右から２列目で、かつ、最上段および上から３段目の画素、並びに最左列で、かつ、下から２段目の画素に赤色Rが配置されている。さらに、左から２列目で、かつ、最下段および下から３段目の画素、並びに最右列で、かつ、上から２段目の画素に青色Bが配置されている。そして、それ以外の画素に白色Wが配置されている。【００６４】
このとき、空間周波数分布２２で示されるように、ハッチが付された点線で示される白色Wは、水平方向、および垂直方向に対して全ての行列に存在するので、その分布はナイキスト周波数と同等となるが、斜め45°方向については、１行おきとなるため、その分布はナイキスト周波数の半分となる。また、赤色Rおよび青色Bは、配置例２４，２５で示されるように、いずれも水平方向、垂直方向および斜め45°方向の全てに対して、それぞれについて１行おきとなるため、その分布はナイキスト周波数に対して半分となる。さらに、緑色Gは、配置例２６で示されるように、水平方向および垂直方向に対して、４行ごとに存在しない行列が存在することになるので、ナイキスト周波数に対して３／４となる。【００６５】
このようなカラーコーディングとすることにより、図４の配置例２３で示されるように、輝度主成分である白色Wを市松状に取得する際、白色Wは、その欠損位置（または孤立点位置）に配置された緑色Gを取り囲むように配置されている。このため、デモザイクの際には、欠損位置の周囲の白色Wの画素の情報を利用することで、白色Wの欠損位置となる緑色Gの位置の画素に白色Wの画素情報を補間生成することが容易とされる。【００６６】
すなわち、白色Wを生成する必要がある緑色Gは、配置例２３で示されるように、輝度主成分である白色Wを市松状に求める際の孤立点である。白色Wを市松状に求める際の孤立点となる緑色Gが配置された画素は、水平方向および垂直方向に対して１画素おきに略均等に白色Wの画素が配置され、さらに、斜め方向の４カ所に白色Wの画素と隣接している。このような配置により、白色Wを市松状に求める際の孤立点となる緑色Gが配置された画素は、周辺の白色Wの画素の情報より、容易で、かつ、適切に白色Wの画素の情報を補間生成することが可能となる。【００６７】
尚、配置例２３は、図４のカラーコーディングにおいて、白色Wとして求められる画素のみが抽出された配置例が示されている。このため、配置例２３に含まれる緑色Gが存在する位置においては、後に、白色Wが補間生成される。同様に、配置例２４乃至２６は、図４のカラーコーディングにおいて、赤色R、青色B、および緑色Gとして求められる画素のみが抽出された配置例が示されている。【００６８】
また、図４の配置例２４で示されるように、赤色Rは、赤色Rを生成する必要がある、孤立点となっている緑色Gを略均等に取り囲むように配置されている。このため、デモザイクの際には、赤色Rの孤立点位置となる緑色Gの画素の周辺に存在する赤色Rの画素の情報を利用することで、赤色Rの孤立点位置となる緑色Gの位置における、赤色Rの画素情報を、容易で、かつ適切に補間生成することが可能となる。【００６９】
すなわち、赤色Rを生成する必要がある緑色Gは、配置例２４で示されるように、赤色Rを求める際の孤立点であり、水平方向、垂直方向、および斜め45°方向に対して１画素おきに略均等な間隔で赤色Rの画素が配置されている。このような配置により、赤色Rを求める際の孤立点となる緑色Gが配置された画素は、略均等に配置された周辺の赤色Rの画素の情報より、赤色Rの画素の情報を容易で、かつ適切に補間生成することが可能となる。【００７０】
さらに、図４の配置例２５で示されるように、青色Bが、青色Bを生成する必要がある、青色Bの孤立点位置の緑色Gを略均等に取り囲むように配置されている。このため、デモザイクの際には、これらの青色Bの画素の情報を利用することで、緑色Gの位置の画素に青色Bの画素情報を補間生成することが容易とされる。【００７１】
すなわち、青色Bを生成する必要がある緑色Gは、配置例２５で示されるように、青色Bを求める際の孤立点であり、水平方向、垂直方向、および斜め45°方向に対して１画素おきに略均等な間隔で青色Bの画素が配置されている。このような配置により、青色Bを求める際の孤立点となる緑色Gが配置された画素は、略均等に配置された周辺の青色Bの画素の情報より、青色Bの画素の情報を容易に補間生成することが可能となる。【００７２】
また、図３を参照して説明したW市松配列、またはW市松G斜めストライプ配列においては、各色の比率がW:G:B:R＝8:4:2:2であるのに対して、図４のカラーコーディングの配置例においては、各色の比率がW:G:B:R＝6:4:3:3とされている。【００７３】
すなわち、図３のW市松配列、またはW市松G斜めストライプ配列における、白色Wの２画素分を赤色Rおよび青色Bに振り分け、赤色Rおよび青色Bを行列で分離し、さらに、白色W、赤色R、および青色Bの画素配置のうち、補間生成し易い位置の画素を緑色Gに配置するようにし、W:G:B:R＝6:4:3:3とした。【００７４】
このため、青色Bと赤色Rの配置される行列が異なるためデモザイクの際、青色Bと赤色Rの孤立点における画素信号を、より容易で、かつ適切に補間生成することが可能となり、色解像度を向上させることが可能となる。また、白色Wは、補間により市松状に求められることにより輝度解像度と感度を向上させることが可能となる。【００７５】
結果として、感度、輝度解像度、および色解像度を向上させることが可能となる。【００７６】
＜４．  第１の変形例＞
以上においては、輝度主成分を白色Wとした場合について説明してきたが、輝度主成分を緑色Gとし、色成分として使用していた緑色Gに代えて、赤外光IRを用いるようにしてもよい。【００７７】
すなわち、図５は、図４のカラーコーディングの例を、輝度主成分を緑色Gとして、色成分であった緑色Gに代えて赤外光IRを用いるようにした場合のカラーコーディングの例を示している。【００７８】
すなわち、図５のカラーコーディングにおいては、図４における白色Wを緑色Gに、緑色Gを赤外光IRにそれぞれ代えたものである。【００７９】
尚、図５の配置例３１、空間周波数分布３２、および配置例３３乃至３６については、それぞれ図４における配置例２１、空間周波数分布２２、および配置例２３乃至２６に対応するものである。【００８０】
このような構成により、暗所においても赤外光照明を利用することで、高解像度な撮像が可能となる。【００８１】
尚、図５におけるカラーコーディングの例については、図４における白色Wを緑色Gに、緑色Gを赤外光IRにそれぞれ代えた点を除き、図４におけるカラーコーディングの例と同様であるので、その説明は省略する。【００８２】
＜５．  第２の実施の形態＞
以上においては、白色W、緑色G、青色B、および赤色Rの画素数比が、W:G:B:R＝6:4:3:3の例について説明してきたが、緑色Gを１画素分だけ白色Wに置き換えて、W:G:B:R＝7:3:3:3とし、輝度主成分である白色Wの欠損を低減させて感度と、輝度解像度を向上させるようにしてもよい。【００８３】
図６は、緑色Gの画素配置の一部を、輝度主成分となる白色Wに置き換えることにより、輝度主成分である白色Wの欠損を低減させて解像度を向上させるようにしたカラーコーディングの例を示している。尚、図６のカラーコーディングにおける基本的な色配置は、図４のカラーコーディングの例と同様であるので、ここでは、図４のカラーコーディングの例との差異について説明する。【００８４】
図６のカラーコーディングにおいて、図４のカラーコーディングと異なる点は、図６の配置例４１の点線で示されるように、８画素×８画素で示される配置例を水平方向、および垂直方向に２分割することで、４領域に分割された４画素×４画素の領域における右上端部における画素が、図４の配置例１１における緑色Gから白色Wに置き換えられている点である。【００８５】
このような画素配置により、輝度主成分となる白色Wの欠損を最小とすることが可能となり、解像度を向上させることが可能となる。【００８６】
また、色解像度を構成する青色Bおよび赤色R、並びに緑色Gは、４画素×４画素の領域において、それぞれ３画素ずつバランスよく設けられることになるため、色解像度の低下も抑制することが可能となる。【００８７】
尚、図６における配置例４１、空間周波数分布４２、および配置例４３乃至４６については、それぞれ図４における配置例１１、空間周波数分布１２、および配置例１３乃至１６に対応するものである。すなわち、空間周波数分布４２で示されるように、緑色Gについては、図４の例と比較すると１画素分少なくなることから、その分布が小さくなっているが、その他の色については、図４における分布と同様である。【００８８】
結果として、感度、輝度解像度、および色解像度を向上させつつ、さらに輝度主成分である白色Wの欠損を低減させて感度と、さらに輝度解像度を向上させることが可能となる。【００８９】
＜６．  第２の変形例＞
以上においては、白色Wを輝度主成分とし、白色W、緑色G、青色B、および赤色Rを用いて、カラーコーディングする例について説明してきたが、白色Wに代えて緑色Gを輝度主成分とし、色成分の緑色Gに代えて赤外光IRを用いてカラーコーディングするようにしてもよい。【００９０】
すなわち、図７は、図６のカラーコーディングを応用して、輝度主成分を白色Wに代えて緑色Gとし、色成分を緑色Gに代えて赤外光IRとした場合のカラーコーディングの例を示している。すなわち、図７のカラーコーディングにおいては、図６における輝度主成分としての白色Wに代えて緑色Gが、色成分の緑色Gに代えて赤外光IRがそれぞれ置き換えられて配置されている。【００９１】
尚、図７における配置例５１、空間周波数分布５２、および配置例５３乃至５６については、それぞれ図６における配置例４１、空間周波数分布４２、および配置例４３乃至４６に対応するものである。【００９２】
以上のように、図７のカラーコーディングにより、暗所においても赤外光照明を利用することで、感度に優れた撮像を実現することが可能となる。【００９３】
＜７．  第３の実施の形態＞
以上においては、白色W、緑色G、青色B、および赤色Rの画素数比が、W:G:B:R＝7:3:3:3の例について説明してきたが、図６の配置例４６において示されるような緑色Gの分散性（ランダム性）を向上させることで偽色をさらに抑制できるようにしてもよい。【００９４】
図８は、図６におけるカラーコーディングにおける、緑色Gの配置を、さらに分散させたカラーコーディングの例を示している。尚、図８における配置例７１、空間周波数分布７２、および配置例７３乃至７６については、それぞれ図６における配置例４１、空間周波数分布４２、および配置例４３乃至４６に対応するものである。【００９５】
図８のカラーコーディングにおいて、図６のカラーコーディングと異なる点は、市松状に求められるべき白色Wに対して、孤立点として配置される緑色Gの配置を、緑色Gの存在する行単位で、２種類設定し、それらを互い違いに配置している点である。【００９６】
すなわち、図６の配置例４１の点線で示されるように、８画素×８画素の領域を水平方向および垂直方向に２分割することで、４画素×４画素の領域に４分割した場合、全ての４画素×４画素の領域の左から２列目で、かつ、下から２段目の画素に孤立点となる緑色Gが配置されている。【００９７】
これに対して、図８のカラーコーディングにおいては、配置例７３で示されるように、４分割された上段の２の４画素×４画素の領域においては、白色Wの孤立点である緑色Gの位置が、配置例４１と同様であるが、４分割された下段の４画素×４画素の領域においては、いずれも最右列で、かつ、下から２段目の画素に配置されている。【００９８】
また、これに応じて、図８のカラーコーディングにおいては、配置例７５で示されるように、４分割された上段の２の４画素×４画素の領域においては、青色Bの孤立点である緑色Gの位置が、配置例４５と同様であるが、４分割された下段の４画素×４画素の領域においては、いずれも左から２列目で、かつ、最下段の画素に配置されている。【００９９】
このように配置することにより、配置例７３，７５で示されるように、求められるべき白色Wおよび青色Bに対して、孤立点として配置される緑色Gの配置が、４画素×４画素の単位で（４行毎に）、水平方向に２列ずつ互い違いに変化する。結果として、緑色Gの画素の配置の分散性（ランダム性）が向上し、偽色を抑制することが可能となる。尚、このような構成から、原則として、図８で示されるカラーコーディングにおいては、図８の配置例７１で示されるような８画素×８画素単位の構成が、水平方向および垂直方向に繰り返し配置される構成となる。【０１００】
結果として、感度、輝度解像度、および色解像度を向上させつつ、さらに偽色を抑制させることが可能となる。【０１０１】
＜８．  第３の変形例＞
以上においては、白色Wを輝度主成分とし、白色W、緑色G、青色B、および赤色Rを用いて、カラーコーディングする例について説明してきたが、白色Wに代えて緑色Gを輝度主成分とし、色成分の緑色Gに代えて赤外光IRを用いてカラーコーディングするようにしてもよい。【０１０２】
すなわち、図９は、図８のカラーコーディングを応用して、白色Wに代えて緑色Gを輝度主成分とし、色成分の緑色Gに代えて赤外光IRを用いたカラーコーディングの例を示している。すなわち、図９のカラーコーディングにおいては、図８における白色Wが緑色Gに、緑色Gが赤外光IRにそれぞれ置き換えられて配置されている。【０１０３】
尚、図９における配置例８１、空間周波数分布８２、および配置例８３乃至８６については、それぞれ図８における配置例７１、空間周波数分布７２、および配置例７３乃至７６に対応するものである。【０１０４】
以上のように、図９のカラーコーディングにより、暗所においても赤外光照明を利用することで、感度に優れた撮像を実現することが可能となる。【０１０５】
＜９．  第４の実施の形態＞
以上においては、白色W、緑色G、青色B、および赤色Rの画素数比が、W:G:B:R＝7:3:3:3の例であって、図８の配置例７３（または７６）で示されるように、市松状の白色Wおよび青色Bにおける孤立点となる緑色Gの配置を４行ずつ、水平方向に２列ずつずらすことにより分散性（ランダム性）を高める例について説明してきた。同様にして、市松状の白色Wにおける孤立点となる緑色Gの配置を水平方向に４列毎に、垂直方向に２行ずつずらして分散性を高めるようにしてもよい。【０１０６】
図１０は、図６におけるカラーコーディングにおける、緑色Gの配置を４列毎に垂直方向にずらすことで、分散性（ランダム性）を高めたカラーコーディングの例を示している。尚、図１０における配置例１０１、空間周波数分布１０２、および配置例１０３乃至１０６については、それぞれ図６における配置例４１、空間周波数分布４２、および配置例４３乃至４６に対応するものである。【０１０７】
図１０のカラーコーディングにおいて、図６のカラーコーディングと異なる点は、市松状に求められるべき白色Wに対して、孤立点として配置される緑色Gの配置を、緑色Gの存在する列単位で、２種類設定し、それらを互い違いに配置している点である。【０１０８】
すなわち、図６の配置例４１で示されるように、８画素×８画素の領域を水平方向および垂直方向に２分割することで、４画素×４画素の領域に４分割した場合、全ての４画素×４画素の領域の左から２列目で、かつ、下から２段目の画素に孤立点となる緑色Gが配置されている。【０１０９】
これに対して、図１０のカラーコーディングにおいては、配置例１０３で示されるように、４分割された４画素×４画素の領域のうち、左列の２の領域における白色Wの孤立点となる緑色Gは、図６と同様に、領域の左から２列目で、かつ、下から２段目の画素位置に配置されているが、右列の２の領域における緑色Gは、いずれも左から２列目で、かつ、最上段の画素に配置されている。【０１１０】
これに対応して、図１０のカラーコーディングにおいては、配置例１０４で示されるように、４分割された４画素×４画素の領域のうち、左列の２の領域における赤色Rの孤立点となる緑色Gは、図６と同様に、最左列で、かつ、最上段の画素位置に配置されているが、右列の２の領域における緑色Gは、いずれも最左列で、かつ、下から２段目の画素に配置されている。【０１１１】
このように配置することにより、配置例１０３で示されるように、求められるべき白色Wおよび赤色Rに対して、孤立点として配置される緑色Gの配置が、４画素×４画素の単位で（４列毎に）、垂直方向に２行ずつ互い違いに変化する。結果として、緑色Gの画素の配置の分散性（ランダム性）が向上し、偽色を抑制することが可能となる。また、画素信号の転送は、通常垂直方向になされるが、同色の画素信号については、相互に加算して転送する、いわゆる画素加算が可能となる。このため、図１０の配置例１０１で示されるように、白色Wに対する孤立点となる緑色Gの画素間の相互の位置関係が、垂直方向に統一された構成となることにより、同一の条件で画素加算された画素信号を転送することが可能となるので、より偽色の発生を抑制することが可能となる。【０１１２】
＜１０．  第４の変形例＞
以上においては、白色Wを輝度主成分とし、白色W、緑色G、青色B、および赤色Rを用いて、カラーコーディングする例について説明してきたが、白色Wに代えて緑色Gを輝度主成分とし、色成分の緑色Gに代えて赤外光IRを用いてカラーコーディングするようにしてもよい。【０１１３】
すなわち、図１１は、図１０のカラーコーディングを応用して、白色Wに代えて緑色Gを輝度主成分とし、色成分の緑色Gに代えて赤外光IRを用いたカラーコーディングの例を示している。すなわち、図１１のカラーコーディングにおいては、図１０における白色Wが緑色Gに、緑色Gが赤外光IRにそれぞれ置き換えられて配置されている。【０１１４】
尚、図１１における配置例１１１、空間周波数分布１１２、および配置例１１３乃至１１６については、それぞれ図１０における配置例１０１、空間周波数分布１０２、および配置例１０３乃至１０６に対応するものである。【０１１５】
以上のように、図１１のカラーコーディングにより、暗所においても感度に優れた撮像を実現することが可能となる。【０１１６】
＜１１．  第５の実施の形態＞
以上においては、白色W、緑色G、青色B、および赤色Rの画素数比が、W:G:B:R＝7:3:3:3の例であって、図１０の配置例１１３で示されるように、市松状の白色Wにおける孤立点となる緑色Gの配置を４列毎に、垂直方向に２行ずつずらすことにより分散性（ランダム性）を高める例について説明してきた。しかしながら、４画素×４画素の領域において、色成分となる緑色G、青色B、および赤色Rのそれぞれを１／４だけ欠損させて、白色Wを水平方向、垂直方向、および斜め方向に対して均一に分布させる構成としてもよい。【０１１７】
図１２の配置例１３１は、点線で示される４画素×４画素の領域において、色成分となる緑色G、青色B、および赤色Rのそれぞれを１画素おきに正方形状の４頂点となる位置に配置した場合、そのうちの同一の位置の１画素を欠損させることで、１／４だけ欠損させて、白色Wを水平方向、垂直方向、および斜め方向に対して均一に分布させるようにしたカラーコーディングの例を示している。【０１１８】
すなわち、配置例１３４で示されるように、色成分となる赤色Rは、８画素×８画素の領域を水平方向、および垂直方向にそれぞれ２分割した、４画素×４画素の領域において、最上段、および下から２段目で、かつ、右から２列目、および最右列の４画素のうち、最上段で、かつ、右から２列目の画素を除く３画素に配置される。そして、最上段で、かつ、右から２列目の画素は、赤色Rの欠損画素とされ、白色Wが配置される。【０１１９】
また、配置例１３５で示されるように、色成分となる青色Bは、４画素×４画素の領域において、上から２段目、および最下段で、かつ、左から２列目、および最右列の４画素のうち、最下段で、かつ、最右列の画素を除く３画素に配置される。そして、最下段で、かつ、最右列の画素は、青色Bの欠損画素とされ、白色Wが配置される。【０１２０】
さらに、配置例１３６で示されるように、色成分となる緑色Gは、４画素×４画素の領域において、最上段、および下から２段目で、かつ、左から２列目、および最右列の４画素のうち、下から２段目で、かつ、左から２列目の画素を除く３画素に配置される。そして、下から２段目で、かつ、左から２列目の画素は、緑色Gの欠損画素とされ、白色Wが配置される。【０１２１】
そして、配置例１３３で示されるように、それ以外の画素位置に白色Wが配置される。【０１２２】
このような配置により、空間周波数分布１３２で示されるように、輝度主成分となる白色Wについては、水平方向、および垂直方向を含む、その方向に近い方向については、ナイキスト周波数とほぼ同様の分布となり、斜め45°方向についてもナイキスト周波数の半分の分布となる。また、色成分となる緑色G、青色B、および赤色Rは、いずれも水平方向、垂直方向、および斜め45°方向のいずれにおいてもナイキスト周波数の半分となる。【０１２３】
すなわち、図１２の配置例１３１，１３３乃至１３６の点線で示されるように、８画素×８画素の領域を水平方向および垂直方向に２分割した４画素×４画素の領域内において、色成分となる緑色G、青色B、および赤色Rは、いずれも同色の相互位置関係が同一となるように３画素が配置され、それぞれ同一の位置関係となる１画素を欠損画素とすることで、相互のバランスを向上させることが可能になる。これにより、緑色G、青色B、および赤色Rの欠損画素は、容易で、かつ、適切に補間生成することが可能となる。また、欠損画素に白色Wが配置されることにより、水平方向、垂直方向、および斜め方向に対して、輝度主成分となる白色Wの分布をより均一な構成とすることが可能となる。【０１２４】
結果として、輝度主成分となる白色Wの欠損を低減することが可能となり、輝度解像度を向上させることが可能となる。【０１２５】
また、色解像度を構成する青色Bおよび赤色R、並びに緑色Gは、４画素×４画素の領域において、それぞれ３画素ずつ設けられているため、色解像度の低下も抑制することが可能となり、さらに、偽色の発生を抑制することが可能となる。【０１２６】
＜１２．  第５の変形例＞
以上においては、白色Wを輝度主成分とし、白色W、緑色G、青色B、および赤色Rを用いて、カラーコーディングする例について説明してきたが、白色Wに代えて緑色Gを輝度主成分とし、色成分の緑色Gに代えて赤外光IRを用いてカラーコーディングするようにしてもよい。【０１２７】
すなわち、図１３は、図１２のカラーコーディングの例を、白色Wに代えて緑色Gを輝度主成分とし、緑色Gに代えて赤外光IRを色成分として用いた場合に応用したカラーコーディングの例を示している。【０１２８】
すなわち、図１３のカラーコーディングにおいては、図１２における白色Wを緑色Gに、緑色Gを赤外光IRにそれぞれ置き換えたものである。【０１２９】
尚、図１３の配置例１４１、空間周波数分布１４２、および配置例１４３乃至１４６については、それぞれ図１２における配置例１３１、空間周波数分布１３２、および配置例１３３乃至１３６に対応するものである。【０１３０】
このような構成により、暗所においても赤外光照明を利用することで、高解像度な撮像が可能となる。【０１３１】
尚、図１３におけるカラーコーディングの例については、図１２における白色Wを緑色Gに、緑色Gを赤外光IRにそれぞれ代えた点を除き、図１２におけるカラーコーディングの例と同様であるので、その説明は省略する。【０１３２】
＜１３．  第６の実施の形態＞
以上においては、白色W、緑色G、青色B、および赤色Rの画素数比が、W:G:B:R＝7:3:3:3の例であって、図１２の配置例１３４乃至１３６で示されるように、４画素×４画素における領域で、色成分となる緑色G、青色B、および赤色Rを、それぞれ同一の位置関係となるように３画素ずつ配置すると共に、欠損画素を同一位置に１画素設定することにより、色成分のバランスを整える例について説明してきた。ところで、図１２の場合、緑色G、青色B、および赤色Rにおける欠損画素の位置が水平方向、および垂直方向に対して同一の位置に存在する。そこで、緑色G、青色B、および赤色Rにおける欠損画素の位置を水平方向、および垂直方向に対して同一位置とならないようにすることで、分散性（ランダム性）を向上させるようにしてもよい。【０１３３】
図１４の配置例１５１は、図１２の配置例１３１における緑色G、青色B、および赤色Rにおける欠損画素の位置を同一にしないようにすることで、分散性（ランダム性）を向上させるようにしたカラーコーディングの例を示している。【０１３４】
より具体的には、図１４の配置例１５３乃至１５６で示されるように、緑色G、青色B、および赤色Rにおける欠損画素の位置となる白色Wが、４行おきに、水平方向に対して、２列ずれるように配置されている。【０１３５】
すなわち、赤色Rの場合、配置例１５４で示されるように、上段の２の４画素×４画素については、いずれも欠損位置が、最上段で、かつ、右から２列目の画素となるが、下段の２の４画素×４画素については、最上段で、かつ、最左列の画素となる。同様に、青色Bの場合、配置例１５５で示されるように、上段の２の４画素×４画素については、いずれも欠損位置が、最下段で、かつ、最右列の画素となるが、下段の２の４画素×４画素については、最下段で、かつ、左から２列目の画素となる。さらに、緑色Gの場合、配置例１５６で示されるように、上段の２の４画素×４画素については、いずれも欠損位置が、下から２段目で、かつ、左から２列目の画素となるが、下段の２の４画素×４画素については、下から２段目で、かつ、最右列の画素となる。【０１３６】
尚、図１４の配置例１５１における空間周波数分布は、空間周波数分布１５２で示されるように、空間周波数分布１３２と同様であり、各色の空間周波数分布は図１２の配置例１３１と同等である。【０１３７】
このように配置されることにより、緑色G、青色B、および赤色Rのバランスを維持しつつ、緑色G、青色B、および赤色Rにおける欠損画素の位置の分散性（ランダム性）を向上させることが可能となる。【０１３８】
結果として、輝度主成分となる白色Wの欠損を低減することが可能となり、解像度を向上させることが可能となる。【０１３９】
また、色成分を構成する青色Bおよび赤色R、並びに緑色Gは、４画素×４画素の領域において、それぞれ３画素ずつ設けられているため、色解像度の低下も抑制することが可能となる。また、色成分を構成する青色Bおよび赤色R、並びに緑色Gは、４画素×４画素の領域において、それぞれの欠損位置の分散性（ランダム性）を向上させることが可能となるので、色解像度を向上させ、さらに、偽色の発生を抑制することが可能となる。【０１４０】
尚、以上においては、色成分を構成する青色Bおよび赤色R、並びに緑色Gは、４画素×４画素の領域において、それぞれの欠損位置を、垂直方向に４行おきに、水平方向に２列ずつ交互にずらす例について説明してきたが、例えば、水平方向に４列ごとに、垂直方向に２行ずつずらすようにしてもよい。【０１４１】
＜１４．  第６の変形例＞
以上においては、白色Wを輝度主成分とし、白色W、緑色G、青色B、および赤色Rを用いて、カラーコーディングする例について説明してきたが、白色Wに代えて緑色Gを輝度主成分とし、緑色Gに代えて赤外光IRを色成分として用いてカラーコーディングするようにしてもよい。【０１４２】
すなわち、図１５は、図１４のカラーコーディングの例における、白色Wに代えて緑色Gを輝度主成分とし、緑色Gに代えて赤外光IRを色成分として用いることで図１４のカラーコーディングを応用した例を示している。【０１４３】
すなわち、図１５のカラーコーディングにおいては、図１４における白色Wを緑色Gに、緑色Gを赤外光IRにそれぞれ代えたものである。【０１４４】
尚、図１５の配置例１６１、空間周波数分布１６２、および配置例１６３乃至１６６については、それぞれ図１４における配置例１５１、空間周波数分布１５２、および配置例１５３乃至１５６に対応するものである。【０１４５】
このような構成により、暗所においても赤外光照明を利用することで、高解像度な撮像が可能となる。【０１４６】
尚、図１５におけるカラーコーディングの例については、図１４における白色Wを緑色Gに、緑色Gを赤外光IRにそれぞれ代えた点を除き、図１４におけるカラーコーディングの例と同様であるので、その説明は省略する。【０１４７】
＜１５．  第７の実施の形態＞
図４を参照して説明した白色W、緑色G、青色B、および赤色Rの各画素数比がW:G:R:B＝6:4:3:3である場合について説明した第１の実施の形態においては、緑色Gが全ての行列に存在していなかったため、水平方向、および垂直方向の空間周波数分布が、ナイキスト周波数の分布に対して３／４となっていた。そこで、図４の配置例を応用して、水平方向、および垂直方向に対して、全ての行列に緑色Gが存在するような構成とするようにしてもよい。【０１４８】
すなわち、図１６は、図４を参照して説明した第１の実施の形態のカラーコーディングの例における、緑色Gの一部を、白色Wの一部と入れ替えて配置し、水平方向、および垂直方向に対して、全ての行列に緑色Gが存在するようにしたカラーコーディングの例を示している。【０１４９】
より詳細には、図１６の配置例１７１，１７３，１７６で示される第７の実施の形態におけるカラーコーディングでは、図４で示される第１の実施の形態の配置例１１，１３，１６における４画素×４画素の領域における最右列で、かつ、最上段の画素に配置された緑色Gと、右から２列目で、かつ、上から２段目の画素に配置された白色Wとが入れ替えられた構成となっている。【０１５０】
このようなカラーコーディングにより各行列に緑色Gが配置されることになるので、緑色Gの分散性（ランダム性）が向上する。このため、空間周波数分布１７２で示されるように、緑色Gの水平方向、および垂直方向の空間周波数分布が、ナイキスト周波数と同等となる。【０１５１】
すなわち、図１６の配置例１７１においては、図１のW市松配列、またはW市松G斜めストライプ配列における、白色Wの２画素分を赤色Rおよび青色Bに振り分け、赤色Rおよび青色Bを行列で分離し、白色W、赤色R、および青色Bの画素配置のうち、補間生成し易い位置の画素を緑色Gに配置するようにし、さらに、緑色Gの分散性を向上させたうえで、W:G:B:R＝6:4:3:3とした。【０１５２】
このため、青色Bと赤色Rの配置される行列が異なるためデモザイクの際、青色Bと赤色Rの孤立点における画素信号を、より容易で、かつ適切に補間生成することが可能となる。また、緑色Gの分散性が向上するので、偽色の発生を抑制することができる。さらに、白色Wは、補間により市松状に求められることにより解像度と感度を向上させることが可能となる。【０１５３】
結果として、感度、輝度解像度、および色解像度を向上させることが可能となる。【０１５４】
尚、図１６の配置例１７１、空間周波数分布１７２、および配置例１７３乃至１７６については、それぞれ図４における配置例１１、空間周波数分布１２、および配置例１３乃至１６に対応するものである。【０１５５】
＜１６．  第７の変形例＞
以上においては、白色Wを輝度主成分とし、白色W、緑色G、青色B、および赤色Rを用いて、カラーコーディングする例について説明してきたが、白色Wに代えて緑色Gを輝度主成分とし、緑色Gに代えて赤外光IRを色成分として用いてカラーコーディングするようにしてもよい。【０１５６】
すなわち、図１７は、図１６のカラーコーディングにおける輝度主成分である白色Wを緑色Gとし、色成分である緑色Gを赤外光IRとして用いた場合に応用したカラーコーディングの例を示している。【０１５７】
すなわち、図１７のカラーコーディングにおいては、図１６における白色Wを緑色Gに、緑色Gを赤外光IRにそれぞれ代えたものである。【０１５８】
尚、図１７の配置例１８１、空間周波数分布１８２、および配置例１８３乃至１８６については、それぞれ図１６における配置例１７１、空間周波数分布１７２、および配置例１７３乃至１７６に対応するものである。【０１５９】
このような構成により、暗所においても赤外光照明を利用することで、高解像度な撮像が可能となる。【０１６０】
尚、図１７におけるカラーコーディングの例については、図１６における白色Wを緑色Gに、緑色Gを赤外光IRにそれぞれ代えた点を除き、図１６におけるカラーコーディングの例と同様であるので、その説明は省略する。【０１６１】
＜１７．  第８の実施の形態＞
図１６を参照して説明したカラーコーディングを応用し、赤色Rおよび青色Bの水平方向、および垂直方向における空間周波数分布を向上させ、緑色Gの斜め45°方向における分散性を向上させるようにしてもよい。【０１６２】
図１８は、図１６を参照して説明した第７の実施の形態におけるカラーコーディングの例における、赤色Rおよび青色Bの水平方向、および垂直方向における空間周波数分布を向上させるようにすると共に、緑色Gの斜め45°方向における分散性を向上させるように配置したカラーコーディングの例を示している。【０１６３】
より詳細には、図１８の配置例１９１，１９４，１９５で示されるように、８画素×８画素の領域における赤色R、および青色Bにおける欠損画素となる緑色Gが全ての行列に存在するように配置されている。また、配置例１９１，１９３，１９４，１９６で示されるように、赤色R、および青色Bにおける欠損画素となる緑色Gの置換画素と連続しない位置（隣接しない位置）に、欠損画素ではない緑色Gが配置されている。【０１６４】
このようなカラーコーディングにより、空間周波数分布１９２で示されるように、各行列に加えて、斜め45°方向における各行においても緑色Gは配置されることで、斜め45°方向における空間周波数分布が向上し、空間周波数分布１７２に比較して、緑色Gの分散性（ランダム性）が向上する。尚、空間周波数分布１９２における分布は、概算によるものである。【０１６５】
このように、緑色Gの分散性が向上するので、偽色の発生をより抑制することができる。さらに、白色Wは、補間により市松状に求められることにより解像度と感度を向上させることが可能となる。【０１６６】
結果として、感度、輝度解像度、および色解像度を向上させることが可能となる。【０１６７】
＜１８．  第８の変形例＞
以上においては、白色Wを輝度主成分とし、白色W、緑色G、青色B、および赤色Rを用いて、カラーコーディングする例について説明してきたが、白色Wに代えて緑色Gを輝度主成分とし、緑色Gに代えて赤外光IRを色成分として用いてカラーコーディングするようにしてもよい。【０１６８】
すなわち、図１９は、図１８のカラーコーディングにおける輝度主成分である白色Wを緑色Gとし、色成分である緑色Gを赤外光IRとして用いた場合に応用したカラーコーディングの例を示している。【０１６９】
すなわち、図１９のカラーコーディングにおいては、図１８における白色Wを緑色Gに、緑色Gを赤外光IRにそれぞれ代えたものである。【０１７０】
尚、図１９の配置例２０１、空間周波数分布２０２、および配置例２０３乃至２０６については、それぞれ図１８における配置例１９１、空間周波数分布１９２、および配置例１９３乃至１９６に対応するものである。【０１７１】
このような構成により、暗所においても赤外光照明を利用することで、高解像度な撮像が可能となる。【０１７２】
尚、図１９におけるカラーコーディングの例については、図１８における白色Wを緑色Gに、緑色Gを赤外光IRにそれぞれ代えた点を除き、図１８におけるカラーコーディングの例と同様であるので、その説明は省略する。【０１７３】
＜１９．  第９の実施の形態＞
図１８を参照して説明した第８の実施の形態のカラーコーティングにおいて、緑色Gの同一方向の連続画素数を２画素までにすることで、斜め45°方向に対する分散性を向上させるようにしてもよい。【０１７４】
図２０は、図１８を参照して説明した第８の実施の形態におけるカラーコーディングの例における、緑色Gの同一方向に連続する画素数を２画素までとすることで、分散性を向上させるように配置したカラーコーディングの例を示している。【０１７５】
より詳細には、図２０の配置例２２１，２２３，２２６で示されるように、図１８で示される８画素×８画素の領域における緑色Gが斜め45°方向（同一方向）に連続した配置が２画素までとなるように配置されている。また、配置例２２４，２２５で示されるように、赤色R、および青色Bの配置において、各行列のいずれにも欠損画素となる緑色Gが配置されている。【０１７６】
このようなカラーコーディングにより、空間周波数分布２２２で示されるように、各行列に加えて、斜め45°方向における各行においても緑色Gは配置されることになるので、斜め45°方向における空間周波数分布が向上し、緑色Gの分散性（ランダム性）が向上する。尚、空間周波数分布２２２における分布は、概算によるものである。【０１７７】
このため、緑色Gの分散性が向上すると共に、斜め解像度が向上するので、偽色の発生をより抑制することができる。さらに、白色Wは、補間により市松状に求められることにより解像度と感度を向上させることが可能となる。【０１７８】
結果として、感度、輝度解像度、および色解像度を向上させることが可能となる。【０１７９】
＜２０．  第９の変形例＞
以上においては、白色Wを輝度主成分とし、白色W、緑色G、青色B、および赤色Rを用いて、カラーコーディングする例について説明してきたが、白色Wに代えて緑色Gを輝度主成分とし、緑色Gに代えて赤外光IRを色成分として用いてカラーコーディングするようにしてもよい。【０１８０】
すなわち、図２１は、図２０のカラーコーディングにおける輝度主成分である白色Wを緑色Gとし、色成分である緑色Gを赤外光IRとして用いた場合に応用したカラーコーディングの例を示している。【０１８１】
すなわち、図２１のカラーコーディングにおいては、図２０における白色Wを緑色Gに、緑色Gを赤外光IRにそれぞれ代えたものである。【０１８２】
尚、図２１の配置例２５１、空間周波数分布２５２、および配置例２５３乃至２５６については、それぞれ図２０における配置例２２１、空間周波数分布２２２、および配置例２２３乃至２２６に対応するものである。【０１８３】
このような構成により、暗所においても赤外光照明を利用することで、高解像度な撮像が可能となる。【０１８４】
尚、図２１におけるカラーコーディングの例については、図２０における白色Wを緑色Gに、緑色Gを赤外光IRにそれぞれ代えた点を除き、図２０におけるカラーコーディングの例と同様であるので、その説明は省略する。【０１８５】
＜２１．  第１０の実施の形態＞
白色W、緑色G、青色B、および赤色Rの各画素数比がW:G:R:B＝6:4:3:3である場合における、ベイヤ配列の赤色R、緑色G、および青色Bの欠損画素位置に、全波長帯域を持つ白色Wを配置し、赤色R、緑色G、および青色Bにおける空間サンプリングを均等化するようにしてもよい。【０１８６】
図２２は、ベイヤ配列の赤色R、緑色G、および青色Bの欠損画素位置に、全波長帯域を持つ白色Wを配置し、赤色R、緑色G、および青色Bにおける空間サンプリングを均等化するように配置したカラーコーディングの例を示している。【０１８７】
より詳細には、図２２の配置例２７１，２７３乃至２７６で示されるように、赤色Rおよび青色Bの欠損画素の位置に白色Wr，Wbが配置されている。このような配置により、欠損画素位置の赤色Rおよび青色Bを適切に補間生成することが可能となる。尚、図２２において、白色Wrは、白色Wであって、赤色Rの欠損画素位置のものであり、白色Wbは、白色Wであって、青色Bの欠損画素位置のものであることを示している。【０１８８】
さらに、図２２の配置例２７１，２７３で示されるように、８画素×８画素の領域において、緑色Gr，Gbが、各行列のそれぞれに２画素ずつ配置されている。このため、緑色Gにおける均一性を向上させることが可能となる。尚、図２２において、緑色Grは、緑色Gであって、水平方向に赤色Rが隣接する画素位置のものであることを示し、緑色Gbは、緑色Gであって、水平方向に青色Bが隣接する画素位置のものであることを示している。【０１８９】
このため、緑色Gの分散性が向上するので、偽色の発生をより抑制することができる。さらに、白色Wは、補間により市松状に求められることにより解像度と感度を向上させることが可能となる。【０１９０】
また、このような配置により、赤色Rの欠損画素である白色Wrの周囲は、青色B、緑色G、および白色Wにより囲まれることにより、欠損画素となる赤色Rの補間生成が容易になる。同様に、青色Bの欠損画素である白色Wbの周囲は、赤色R、緑色G、および白色Wにより囲まれることにより、欠損画素となる青色Bの補間生成が容易になる。さらに、空間周波数分布２７２で示されるように、白色Wの斜め45°方向における分布が向上される。尚、図２２の空間周波数分布２７２は、概算によるものである。【０１９１】
結果として、感度、輝度解像度、および色解像度を向上させることが可能となる。【０１９２】
＜２２．  第１０の変形例＞
以上においては、白色Wを輝度主成分とし、白色W、緑色G、青色B、および赤色Rを用いて、カラーコーディングする例について説明してきたが、白色Wに代えて緑色Gを輝度主成分とし、緑色Gに代えて赤外光IRを色成分として用いてカラーコーディングするようにしてもよい。【０１９３】
すなわち、図２３は、図２２のカラーコーディングにおける輝度主成分である白色Wを緑色Gとし、色成分である緑色Gを赤外光IRとして用いた場合に応用したカラーコーディングの例を示している。【０１９４】
すなわち、図２３は、図２２のカラーコーディングの例を、輝度主成分を緑色Gとして、赤外光IRを加えた場合に応用したカラーコーディングの例を示している。【０１９５】
すなわち、図２３のカラーコーディングにおいては、図２２における白色Wを緑色Gに、緑色Gを赤外光IRにそれぞれ代えたものである。【０１９６】
尚、図２３の配置例２８１、空間周波数分布２８２、および配置例２８３乃至２８６については、それぞれ図２２における配置例２７１、空間周波数分布２７２、および配置例２７３乃至２７６に対応するものである。【０１９７】
このような構成により、暗所においても赤外光照明を利用することで高解像度な撮像が可能となる。【０１９８】
尚、図２３におけるカラーコーディングの例については、図２２における白色Wを緑色Gに、緑色Gを赤外光IRにそれぞれ代えた点を除き、図２２におけるカラーコーディングの例と同様であるので、その説明は省略する。【０１９９】
＜２３．  第１１の実施の形態＞
＜画素加算について＞
次に、図２２を参照して、画素加算について説明する。【０２００】
同一の色の画素信号については、アナログ、またはデジタルで画素値を加算して処理することで、画素信号の転送効率を向上させると共に、解像度、および感度の向上、並びに、偽色の発生を抑制することが可能となる。【０２０１】
より具体的には、例えば、図２４の左上部で示される、配置例１７１（図１６）の場合、領域Ｚ１，Ｚ２でそれぞれ示される８画素が共通のフローティングディフュージョンＦＤ（図２）を介して、共通の増幅トランジスタＴｒ３（図２）を利用した増幅器を利用して画素信号を出力する。尚、図示しないが、領域Ｚ１，Ｚ２に隣接する、２画素（水平方向）×４画素（垂直方向）の合計８画素についても、同様の範囲で共通の増幅器が利用されて画素信号が出力される。【０２０２】
この結果、図２４の加算例２９１で示されるように、共通の増幅器が利用される領域内であって、斜め方向に隣接する白色Wの画素値が、アナログ加算された後、増幅器で増幅して出力することが可能となる。【０２０３】
また、加算例２９２で示されるように、共通の増幅器が利用される領域内であって、斜め方向に隣接する緑色Gの画素値が、アナログ加算された後、増幅器で増幅されて出力される。【０２０４】
さらに、加算例２９３，２９４で示されるように、赤色Rおよび青色Bは、共通の増幅器が利用される領域Ｚ１およびＺ２において、それぞれ垂直方向に存在する画素間は、画素信号がアナログ加算される。この後、水平方向に異なる領域Ｚ１およびＺ２に存在する画素間においては、アナログ信号として出力された信号が増幅器により増幅されて、デジタル化された後に、デジタル加算される。【０２０５】
このように画素加算されて出力された画素信号により、画素重心分布２９５で示されるように、求められる白色W、緑色G、青色B、および赤色Rのそれぞれの色が、加算された画素間の重心位置の画素信号として求められる。【０２０６】
すなわち、画素重心分布２９５で示されるように、緑色G、青色B、および赤色Rのそれぞれがベイヤ配列におけるそれぞれの配置に似た配置になる。【０２０７】
このため、白色Wについては、欠損位置の画素信号を補間生成することにより、配置例２９６で示されるように求めることが可能となる。また、緑色G、青色B、および赤色Rについては、求められた白色Wとの相関処理により、配置例２９７で示されるように、ベイヤ配列からなる画素位置と画素信号を求めることが可能となる。【０２０８】
結果として、加算処理により画素信号を高速転送することが可能となるとともに、輝度解像度、色解像度、および感度を向上させるとともに、偽色の発生を抑制することが可能となる。【０２０９】
＜２４．  第１２の実施の形態＞
＜SVE露光制御を用いた例＞
次に、図２５を参照して、SVE（Spatially Varying Exposure）露光制御を応用する例について説明する。【０２１０】
以上においては、各画素における露光時間が統一されている例について説明してきたが、SVE露光制御により画素毎に露光時間を変えて撮像し、ダイナミックレンジを拡張するようにしてもよい。【０２１１】
すなわち、例えば、配置例３１１（図１６における配置例１７１）で示されるような画素配列である場合、SVE露光制御により、画素に露光時間が短時間のものと長時間の２種類のものを設定して、ダイナミックレンジを拡張しつつ高解像度化するようにしてもよい。【０２１２】
より詳細には、８画素×８画素で示される配置例３１１においては、マスに色が付されている短時間露光画素と、色が付されていない長時間露光画素（これまでの露光時間と同様の画素）とが設定される場合の構成が示されている。ところで、画素単位で露光時間を制御する都合上、ある程度纏まった画素を少ない条件で制御する必要がある。そこで、ここでは、各行毎に３条件を特定するコマンドにより露光を制御する。【０２１３】
より具体的には、白色W、および緑色Gは、比較的高感度の画素であるので、行単位で露光時間が共通に制御するものとし、赤色Rおよび青色Bについて、個別に制御するものとする。配置例３１１の左側には各行毎に露光を制御するための条件例が記載されている。尚、配置例３１１の左部に記載される条件は、WGRBwgrbが、それぞれの色と露光時間を指定するものであり、小文字が短時間露光画素を示し、大文字が長時間露光画素を示している。また、文字と共に表記される数値は列番号を示しており、ここでは、左から奇数列が１で表され、偶数列が２で表される。【０２１４】
すなわち、配置例３１１で示されるように、最上段の行においては、短時間露光の緑色Gの２画素、長時間露光の赤色Rの２画素、および短時間露光の白色Wの４画素の３条件に振り分けられることが示されている。すなわち、配置例３１１の最上段においては、緑色G、白色W、および赤色Rの３色があり、緑色Gの２画素を短時間露光に制御する「g1」、赤色Rの２画素を長時間露光に制御する「R1」、白色Wの４画素を短時間露光に制御する「w2」からなる３条件が「g1/R1/w2」として表されている。【０２１５】
上から２段目の行においては、長時間露光の白色Wの２画素、長時間露光の緑色Gの２画素、長時間露光の青色Bの３画素、および、短時間露光の青色Bの１画素が存在することが示されている。これらを個別に制御するには４条件が必要となるが、白色Wと緑色Gについては共通の露光時間として制御するものとしてもよいので、白色Wと緑色Gのそれぞれ２画素を長時間露光に制御する「WG1」、青色Bの３画素を長時間露光に制御する「B2」、青色Bの１画素を短時間露光に制御する「b2」からなる３条件が「WG1/B2/b2」と表されている。【０２１６】
上から３段目の行においては、短時間露光画素の赤色Rの３画素、長時間露光の赤色Rの１画素、短時間露光の白色Wの２画素、および、短時間露光の緑色Gの２画素が存在することが示されている。これらを個別に制御するには４条件が必要となるが、白色Wと緑色Gについては共通の露光時間として制御するものとしてもよいので、赤色Rの３画素を短時間露光に制御する「r2」、赤色Rの１画素を長時間露光に制御する「R2」、白色Wと緑色Gのそれぞれ２画素を短時間露光に制御する「wg2」からなる３条件が「r2/R2/wg2」と表されている。【０２１７】
上から４段目の行においては、長時間露光画素の白色Wの４画素、短時間露光の青色Bの２画素、および長時間露光の緑色Gの２画素が存在することが示されている。これらを個別に制御するので、白色Wの４画素を長時間露光に制御する「W1」、青色Bの２画素を短時間露光に制御する「b2」、緑色Gの２画素を長時間露光に制御する「G2」からなる３条件が「W1/b2/G2」と表されている。【０２１８】
尚、下から４段目の行乃至最下段の行においては、最上段の行乃至上から４段目の行と同様である。【０２１９】
このように制御することにより、８画素×８画素において、W:G:B:R:w:g:b:r＝12:8:6:6:12:8:6:6となり、色解像度、および輝度解像度を向上させ、偽色を低減させると共にダイナミックレンジを拡張することが可能となる。【０２２０】
尚、以上のカラーコーディングにおける画素配置については、画素の位置関係が保たれる限り、その他の配列となってもよく、例えば、上述した画素配置を45°に回転させた画素配列であってもよいものである。また、以上においては、白色W、緑色G、青色B、および赤色Rの４色を利用した例について説明してきたが、その他の色を利用するようにしてもよく、例えば、波長または周波数などで定義される色の光を４種類定義し、輝度を主成分とする波長の色と、色成分となる３種類の波長の色を利用するようにしてもよい。【０２２１】
さらに、本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。【０２２２】
尚、本技術は、以下のような構成も取ることができる。
（１）  輝度を主成分とする光を検出する輝度画素と、
第１の波長の光を検出する第１の画素と、
第２の波長の光を検出する第２の画素と、
第３の波長の光を検出する第３の画素とを含み、
前記第１の画素、および前記第２の画素は、それぞれ前記第１の画素、および前記第２の画素の欠損位置を均等に取り囲むように配置される
固体撮像装置。
（２）  前記第１の画素、および前記第２の画素のそれぞれの欠損位置は、水平方向および垂直方向の両方、または、そのいずれかに等間隔に配置される
（１）に記載の固体撮像装置。
（３）  前記輝度画素は、前記輝度画素の欠損位置を均等に取り囲むように配置される
（１）に記載の固体撮像装置。
（４）  前記第３の画素はランダムに配置される
（１）に記載の固体撮像装置。
（５）  前記輝度画素、前記第１の画素、前記第２の画素、および前記第３の画素を、それぞれ６：４：３：３の画素数比となるように配置される
（１）に記載の固体撮像装置。
（６）  前記第３の画素は行および列のそれぞれにおいて同数となるように配置される
（５）に記載の固体撮像装置。
（７）  前記輝度画素、前記第１の画素、前記第２の画素、および前記第３の画素は、それぞれ７：３：３：３の画素数比となるように配置される
（１）に記載の固体撮像装置。
（８）  前記輝度画素、および第３の画素では、それぞれ斜め方向に隣接する画素間で画素値がアナログ加算されて転送され、前記第１の画素および前記第２の画素では、垂直方向に隣接する画素間で画素値がアナログ加算されて転送される
（１）に記載の固体撮像装置。
（９）  前記輝度画素、前記第１の画素、前記第２の画素、および前記第３の画素の画素値は、それぞれの画素の重心位置における相互の相関により画素値が算出される
（８）に記載の固体撮像装置。
（１０）  前記輝度画素、前記第１の画素、前記第２の画素、および前記第３の画素は、それぞれ異なる複数の露光時間の画素を含む
（１）に記載の固体撮像装置。
（１１）  前記輝度画素、前記第１の画素、前記第２の画素、および前記第３の画素は、それぞれ第１の露光時間、および第２の露光時間の画素を含む
（１０）に記載の固体撮像装置。
（１２）  輝度を主成分とする光を検出する輝度画素と、
第１の波長の光を検出する第１の画素と、
第２の波長の光を検出する第２の画素と、
第３の波長の光を検出する第３の画素とを含み、
前記第１の画素、および前記第２の画素は、それぞれ前記第１の画素、および前記第２の画素の欠損位置を均等に取り囲むように配置される
撮像装置。
（１３）  輝度を主成分とする光を検出する輝度画素と、
第１の波長の光を検出する第１の画素と、
第２の波長の光を検出する第２の画素と、
第３の波長の光を検出する第３の画素とを含み、
前記第１の画素、および前記第２の画素は、それぞれ前記第１の画素、および前記第２の画素の欠損位置を均等に取り囲むように配置される
電子機器。
【符号の説明】
【０２２３】
１０  ＣＭＯＳイメージセンサ，  １１  半導体基板（センサチップ），  １２  画素アレイ部，  １３  垂直駆動部，  １４  カラム処理部，  １５  水平駆動部，  １６  変換部，  １７  システム制御部，  ２０  色フィルタアレイ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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