CCDイメージセンサのこと
こんなこと習っていなかったよ。
教えてもらえなかったこと知ると少し得した気分ですね。
CCDイメージセンサそのものは、他の撮像管や固体撮像素子と同様、色の識別能力は無い。一般的なCCDの光波長ごとの感度特性(分光特性)は概ね300nm?800nmでゆるやかな山型のピーク特性を持ち、可視光範囲をカバーしている。従って、カラー撮影を行うためにはカラーフィルタにより光の三原色に色分解を行う必要がある。三原色分解には加色法による方法と減色法によるものがあり、原理的には後処理の単純な加色法は色再現性に優れ、光通過量が多い減色法は感度に優れるとされるが、素子レベルの性能や後述の色処理技術による差異もあるため、製品レベルでの比較ではその差が顕著ではない。
本来、図4に示すLCDなどの表示素子のように、各画素に対してRGBそれぞれの受光部を配置することが理想であるが、各画素の受光部毎に微細なマイクロレンズを用いて集光するため、レンズの動作を考慮すると円形に近い画素形状が望ましく、素子の形状を細長くすることは困難である。また、各画素3色とすると素子の規模が約3倍に増えることになり、製造上不利である。このため、一般的には各素子毎のカラーフィルタを図5に示すようなベイヤ(Bayer)配列として、総画素数の削減をはかっている。なお、CCD撮像素子1枚によるカラー撮影を単板方式という。
ベイヤ型配列では、CCDの総画素数Nに対して、緑の解像度はN/2、赤および青の解像度はN/4になるため、各画素毎に周辺の画素の出力を用いて補間演算を行うことによりN個のRGBの組を作り出している。補間演算の方式により画質が影響を受けるため、各カメラメーカーは独自に処理方法を考案している。ここで、緑の画素を2倍設けているのは、人間の眼の分光感度が緑付近をピークとしており、緑の解像度が見かけ上の解像度を向上させるためである。
放送用カラーテレビカメラなどでは、高画質・高感度の要求性能を満たすため、3板方式を採用することがある。これは撮像管と同様に、RGB各色それぞれに1枚のCCDイメージセンサを用意し、分光プリズムにより各色に分けて感光させてRGBそれぞれの色信号を取り出す方式である。3板式には、図6のようなRGB均等方式だけでなく、2枚の緑色用素子を水平に1/2画素ずらすことで見かけ上の水平解像度を向上させる手法を採用することもある。この場合、青・赤用のCCDは2色共用としており解像度は低下するが、緑解像度の向上で補償できることを狙う。さらに、緑CCDを1枚だけにすると2枚CCD方式のカラー撮像も可能である(2板方式)。
単板式CCD撮像素子の画素配列は、これら以外にも富士フイルムのハニカム配列のようなスーパーCCDハニカムと呼ばれる独自の方式も開発されている。
引用『ウィキペディア(Wikipedia)』
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