JP5702893B2 - カラー撮像素子および撮像装置 - Google Patents

Description

本発明はカラー撮像素子および撮像装置に係り、特に色モワレの発生の低減及び高解像度化が可能なカラー撮像素子、およびそのようなカラー撮像素子を用いた撮像装置に関する。

単板式のカラー撮像素子では、各画素上にそれぞれ単色のカラーフィルタが設けられるので各画素が単色の色情報しか持たない。このため、単板カラー撮像素子の出力画像はＲＡＷ画像（モザイク画像）となるので、欠落している色の画素を、周囲の画素から補間する処理（デモザイク処理）により多チャンネル画像を得ている。この場合に問題となるのが、高周波の画像信号の再現特性であり、カラー撮像素子は白黒用の撮像素子と比較して、撮像した画像にエリアシングが発生し易いため、色モワレ（偽色）の発生を抑圧しつつ再現帯域を広げて高解像化するということが重要な課題である。

単板式のカラー撮像素子で最も広く用いられているカラーフィルタの色配列である原色系ベイヤー配列は、緑（Ｇ）画素を市松状に、赤（Ｒ）、青（Ｂ）を線順次に配置しているため、Ｇ信号は斜め方向で、Ｒ、Ｂ信号は水平、垂直方向の高周波信号を生成する際の再現精度が問題である。

図２５（Ａ）に示すような白黒の縦縞模様（高周波画像）が、図２５（Ｂ）に示すベイヤー配列のカラーフィルタを有するカラー撮像素子に入射した場合、これをベイヤーの色配列に振り分けて色毎に比較すると、図２５（Ｃ）から（Ｅ）に示すようにＲは薄い平坦、Ｂは濃い平坦、Ｇは濃淡のモザイク状の色画像となり、本来、白黒画像であるのに対し、ＲＧＢ間に濃度差（レベル差）は起きないものが、色配列と入力周波数によっては色が付いた状態となってしまう。

同様に、図２６（Ａ）に示すような斜めの白黒の高周波画像が、図２６（Ｂ）に示すベイヤー配列のカラーフィルタを有する撮像素子に入射した場合、これをベイヤーの色配列に振り分けて色毎に比較すると、図２６（Ｃ）から（Ｅ）に示すようにＲとＢは薄い平坦、Ｇは濃い平坦の色画像となり、仮に黒の値を０、白の値を２５５とすると、斜めの白黒の高周波画像は、Ｇのみ２５５となるため、緑色になってしまう。このようにベイヤー配列では、斜めの高周波画像を正しく再現することができない。

一般に単板式のカラー撮像素子を使用する撮像装置では、水晶などの複屈折物質からなる光学ローパスフィルタをカラー撮像素子の前面に配置し、高周波を光学的に落とすことで回避していた。しかし、この方法では、高周波信号の折り返りによる色付は軽減できるが、その弊害で解像度が落ちてしまうという問題がある。

このような問題を解決するために、カラー撮像素子のカラーフィルタ配列を、任意の着目画素が着目画素の色を含む３色と着目画素の４辺のいずれかにおいて隣接する配列制限条件を満たす３色ランダム配列としたカラー撮像素子が提案されている（特許文献１）。

また、分光感度が異なる複数のフィルタを有し、そのうち第１のフィルタと第２のフィルタが、画像センサの画素格子の一方の対角方向に第１の所定の周期で交互に配置されているとともに、他方の対角方向に第２の所定の周期で交互に配置されているカラーフィルタ配列の画像センサ（カラー撮像素子）が提案されている（特許文献２）。

更に、ＲＧＢの３原色のカラー固体撮像素子（カラー撮像素子）において、Ｒ、Ｇ、Ｂを水平に配置した３画素のセットを垂直方向にジグザグにずらしながら配置することによって、ＲＧＢそれぞれの出現確率を均等にし、かつ撮像面上の任意の直線（水平、垂直、斜めの直線）が全ての色を通過するようにした色配列が提案されている（特許文献３）。

更にまた、ＲＧＢの３原色のうちのＲ、Ｂを水平方向及び垂直方向にそれぞれ３画素置きに配置し、これらのＲ、Ｂの間にＧを配置したカラー撮像素子が提案されている（特許文献４）。

特開２０００−３０８０８０号公報 特開２００５−１３６７６６号公報 特開平１１−２８５０１２号公報 特開平８−２３５４３号公報

特許文献１に記載のカラー撮像素子は、フィルタ配列がランダムとなるため後段でのデモザイク処理を行う際に、ランダムパターンごとに最適化する必要があり、デモザイク処理が煩雑になるという問題がある。また、ランダム配列では、低周波の色モアレには有効であるが、高周波部の偽色に対しては有効でない。ここで、デモザイク処理とは、単板式のカラー撮像素子のカラーフィルタ配列に伴うＲＧＢのモザイク画像から画素毎にＲＧＢの全ての色情報を算出（同時式に変換）する処理であって、デモザイキング処理、又は同時化処理とも言われる（本明細書内において同じ）。

また、特許文献２に記載のカラー撮像素子は、Ｇ画素（輝度画素）が市松状に配置されているため、限界解像度領域（特に斜め方向）での画素再現精度が良くないという問題がある。

特許文献３に記載のカラー撮像素子は、任意の直線上に全ての色のフィルタが存在するため、偽色の発生を抑えることができる利点があるが、ＲＧＢの画素数の比率が等しいため、高周波再現性がベイヤー配列に比べて低下するという問題がある。なお、ベイヤー配列の場合、輝度信号を得るために最も寄与するＧの画素数の比率が、Ｒ、Ｂのそれぞれの画素数の２倍になっている。

一方、特許文献４に記載のカラー撮像素子は、Ｒ、Ｂそれぞれの画素数に対するＧの画素数の比率が６倍とベイヤー配列と比較しても非常に高く、色再現性が低下してしまう。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、偽色の発生の抑圧及び高解像度化を図ることができるとともに、従来のランダム配列に比べて後段の処理を簡略化することができるカラー撮像素子を提供することを目的とする。また本発明は、そのようなカラー撮像素子を用いた撮像装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、第１の方向及び第１の方向に垂直な第２の方向に配列された光電変換素子で構成される複数の画素上にカラーフィルタが配設されてなる単板式のカラー撮像素子であって、カラーフィルタの配列は、カラーフィルタが第１の方向及び第２の方向にＭ×Ｍ（Ｍは３以上の整数）画素に対応する配列パターンで配列されてなる基本配列パターンを含み、かつ基本配列パターンが第１の方向及び第２の方向に繰り返されて配置されてなり、カラーフィルタは、１色以上の第１の色に対応する第１のフィルタと、輝度信号を得るための寄与率が第１の色よりも低い２色以上の第２の色に対応する第２のフィルタとを含み、かつ第１のフィルタに対応する第１の色の全画素数の比率が、第２のフィルタに対応する第２の色の各色の画素数の比率よりも大きくなり、 基本配列パターンにおいて、Ｍ×Ｍ（Ｍは３以上の整数）画素に対応する配列パターンの４辺のうちの２辺であって相互に隣接する２辺を構成する外周部には、第１のフィルタが配置され、第２のフィルタは、２辺を構成する外周部以外において第２の色の画素数の比率が第１の色の画素数の比率よりも大きくなるように、２辺を構成する外周部以外に配置されるカラー撮像素子に関する。

本発明の別の態様は、第１の方向及び第１の方向に垂直な第２の方向に配列された光電変換素子で構成される複数の画素上にカラーフィルタが配設されてなる単板式のカラー撮像素子であって、カラーフィルタの配列は、カラーフィルタが第１の方向及び第２の方向にＭ×Ｍ（Ｍは３以上の整数）画素に対応する配列パターンで配列されてなる基本配列パターンを含み、かつ基本配列パターンが第１の方向及び第２の方向に繰り返されて配置されてなり、カラーフィルタは、透過率のピークが波長４８０ｎｍ以上５７０ｎｍ以下の範囲内にある１色以上の第１の色に対応する第１のフィルタと、透過率のピークが範囲外にある２色以上の第２の色に対応する第２のフィルタとを含み、かつ第１のフィルタに対応する第１の色の全画素数の比率が、第２のフィルタに対応する第２の色の各色の画素数の比率よりも大きくなり、基本配列パターンにおいて、Ｍ×Ｍ（Ｍは３以上の整数）画素に対応する配列パターンの４辺のうちの２辺であって相互に隣接する２辺を構成する外周部には、第１のフィルタが配置され、第２のフィルタは、２辺を構成する外周部以外において第２の色の画素数の比率が第１の色の画素数の比率よりも大きくなるように、２辺を構成する外周部以外に配置されるカラー撮像素子に関する。

本発明の別の態様は、第１の方向及び第１の方向に垂直な第２の方向に配列された光電変換素子で構成される複数の画素上にカラーフィルタが配設されてなる単板式のカラー撮像素子であって、カラーフィルタの配列は、カラーフィルタが第１の方向及び第２の方向にＭ×Ｍ（Ｍは３以上の整数）画素に対応する配列パターンで配列されてなる基本配列パターンを含み、かつ基本配列パターンが第１の方向及び第２の方向に繰り返されて配置されてなり、カラーフィルタは、１色以上の第１の色に対応する第１のフィルタと、波長５００ｎｍ以上５６０ｎｍ以下の範囲内で透過率が第１のフィルタよりも低くなる２色以上の第２の色に対応する第２のフィルタとを含み、かつ第１のフィルタに対応する第１の色の全画素数の比率が、第２のフィルタに対応する第２の色の各色の画素数の比率よりも大きくなり、基本配列パターンにおいて、Ｍ×Ｍ（Ｍは３以上の整数）画素に対応する配列パターンの４辺のうちの２辺であって相互に隣接する２辺を構成する外周部には、第１のフィルタが配置され、第２のフィルタは、２辺を構成する外周部以外において第２の色の画素数の比率が第１の色の画素数の比率よりも大きくなるように、２辺を構成する外周部以外に配置されるカラー撮像素子に関する。

本発明の別の態様は、第１の方向及び第１の方向に垂直な第２の方向に配列された光電変換素子で構成される複数の画素上にカラーフィルタが配設されてなる単板式のカラー撮像素子であって、カラーフィルタの配列は、カラーフィルタが第１の方向及び第２の方向にＭ×Ｍ（Ｍは３以上の整数）画素に対応する配列パターンで配列されてなる基本配列パターンを含み、かつ基本配列パターンが第１の方向及び第２の方向に繰り返されて配置されてなり、カラーフィルタは、３原色のうち最も輝度信号に寄与する色と３原色とは異なる色の第４色とを含む２色以上の第１の色に対応する第１のフィルタと、第１の色以外の２色以上の第２の色に対応する第２のフィルタとを含み、かつ第１のフィルタに対応する第１の色の各色の全画素数の比率が、第２のフィルタに対応する第２の色の各色の画素数の比率よりも大きくなり、基本配列パターンにおいて、Ｍ×Ｍ（Ｍは３以上の整数）画素に対応する配列パターンの４辺のうちの２辺であって相互に隣接する２辺を構成する外周部には、第１のフィルタが配置され、第２のフィルタは、２辺を構成する外周部以外において第２の色の画素数の比率が第１の色の画素数の比率よりも大きくなるように、２辺を構成する外周部以外に配置されるカラー撮像素子に関する。

これらの態様によれば、第１のフィルタが、カラーフィルタ配列の第１の方向から第４の方向の各方向のライン内に１画素以上配置されるので、高周波領域でのデモザイク処理の再現精度を向上させることができる。

また、基本配列パターンの相互に隣接する２辺を構成する外周部以外において、第２の色の画素数の比率が第１の色の画素数の比率よりも大きいため、第２の色の色再現性の精度を向上させて、高解像度の画像データを補間等の処理により得ることが可能である。

また、カラーフィルタ配列は、基本配列パターンが水平方向及び垂直方向に繰り返して配置されているため、後段でのデモザイク処理を行う際に、繰り返しパターンに従って処理を行うことができ、従来のランダム配列に比べて後段の処理を簡略化することができる。

また、第１のフィルタに対応する第１の色の画素数の比率を、第２のフィルタに対応する第２の色の各色の画素数のそれぞれの比率よりも大きくしているので、エリアシングを抑制することができ高周波再現性も良い。

望ましくは、基本配列パターンのうち２辺を構成する外周部以外に配置される第２のフィルタは、第２の色の各色が同比率存在する。

本態様によれば、第２のフィルタに対応する第２の色の各色が同比率配置されるため、第２の色間における色再現性を均質化することができる。

望ましくは、第２の色は、第１の構成色及び第２の構成色から成る２色によって構成され、第１の構成色に対応する第２のフィルタは、基本配列パターンのうち２辺を構成する外周部以外の箇所における一方の対角線方向に並置され、第２の構成色に対応する第２のフィルタは、基本配列パターンのうち２辺を構成する外周部以外の箇所における他方の対角線方向に並置される。

本態様によれば、第２の色を構成する第１の構成色及び第２の構成色の各々が第１の方向及び第２の方向に対して斜めを形成する方向に並置されるため、第１の構成色及び第２の構成色の各々が第１の方向及び第２の方向に関して散在するため、第１の方向及び第２の方向に関する色再現性を向上させることができる。

望ましくは、Ｍは３である。本態様によれば、基本配列パターンの対応画素数を小さくすることができ、カラー撮像素子によって得られる画像データの補間等の画像処理時の処理負荷を軽減することができる。

本発明の別の態様は、第１の方向及び第１の方向に垂直な第２の方向に配列された光電変換素子で構成される複数の画素上にカラーフィルタが配設されてなる単板式のカラー撮像素子であって、カラーフィルタの配列は、カラーフィルタが第１の方向及び第２の方向にＭ×Ｎ（Ｍは３以上の整数、Ｎは６以上の偶数）画素に対応する配列パターンで配列されてなる基本配列パターンを含み、かつ基本配列パターンが第１の方向及び第２の方向に繰り返されて配置されてなり、基本配列パターンは、カラーフィルタがＭ×（Ｎ／２）画素に対応する配列パターンで配列されたサブ配列であって、２種類の第１のサブ配列及び第２サブ配列を含み、カラーフィルタは、１色以上の第１の色に対応する第１のフィルタと、輝度信号を得るための寄与率が第１の色よりも低い２色以上の第２の色に対応する第２のフィルタとを含み、かつ第１のフィルタに対応する第１の色の全画素数の比率が、第２のフィルタに対応する第２の色の各色の画素数の比率よりも大きくなり、第１のサブ配列及び第２のサブ配列の各々において、Ｍ×（Ｎ／２）画素に対応する配列パターンの４辺のうちの２辺であって相互に隣接する２辺を構成する外周部には、第１のフィルタが配置され、第２のフィルタは、第１のサブ配列及び第２のサブ配列の各々において、２辺を構成する外周部以外において第２の色の画素数の比率が第１の色の画素数の比率よりも大きくなるように、２辺を構成する外周部以外に配置されるカラー撮像素子に関する。

本発明の別の態様は、第１の方向及び第１の方向に垂直な第２の方向に配列された光電変換素子で構成される複数の画素上にカラーフィルタが配設されてなる単板式のカラー撮像素子であって、カラーフィルタの配列は、カラーフィルタが第１の方向及び第２の方向にＭ×Ｎ（Ｍは３以上の整数、Ｎは６以上の偶数）画素に対応する配列パターンで配列されてなる基本配列パターンを含み、かつ基本配列パターンが第１の方向及び第２の方向に繰り返されて配置されてなり、基本配列パターンは、カラーフィルタがＭ×（Ｎ／２）画素に対応する配列パターンで配列されたサブ配列であって、２種類の第１のサブ配列及び第２サブ配列を含み、カラーフィルタは、透過率のピークが波長４８０ｎｍ以上５７０ｎｍ以下の範囲内にある１色以上の第１の色に対応する第１のフィルタと、透過率のピークが範囲外にある２色以上の第２の色に対応する第２のフィルタとを含み、かつ第１のフィルタに対応する第１の色の全画素数の比率が、第２のフィルタに対応する第２の色の各色の画素数の比率よりも大きくなり、第１のサブ配列及び第２のサブ配列の各々において、Ｍ×（Ｎ／２）画素に対応する配列パターンの４辺のうちの２辺であって相互に隣接する２辺を構成する外周部には、第１のフィルタが配置され、第２のフィルタは、第１のサブ配列及び第２のサブ配列の各々において、２辺を構成する外周部以外において第２の色の画素数の比率が第１の色の画素数の比率よりも大きくなるように、２辺を構成する外周部以外に配置されるカラー撮像素子に関する。

本発明の別の態様は、第１の方向及び第１の方向に垂直な第２の方向に配列された光電変換素子で構成される複数の画素上にカラーフィルタが配設されてなる単板式のカラー撮像素子であって、カラーフィルタの配列は、カラーフィルタが第１の方向及び第２の方向にＭ×Ｎ（Ｍは３以上の整数、Ｎは６以上の偶数）画素に対応する配列パターンで配列されてなる基本配列パターンを含み、かつ基本配列パターンが第１の方向及び第２の方向に繰り返されて配置されてなり、基本配列パターンは、カラーフィルタがＭ×（Ｎ／２）画素に対応する配列パターンで配列されたサブ配列であって、２種類の第１のサブ配列及び第２サブ配列を含み、カラーフィルタは、１色以上の第１の色に対応する第１のフィルタと、波長５００ｎｍ以上５６０ｎｍ以下の範囲内で透過率が第１のフィルタよりも低くなる２色以上の第２の色に対応する第２のフィルタとを含み、かつ第１のフィルタに対応する第１の色の全画素数の比率が、第２のフィルタに対応する第２の色の各色の画素数の比率よりも大きくなり、第１のサブ配列及び第２のサブ配列の各々において、Ｍ×（Ｎ／２）画素に対応する配列パターンの４辺のうちの２辺であって相互に隣接する２辺を構成する外周部には、第１のフィルタが配置され、第２のフィルタは、第１のサブ配列及び第２のサブ配列の各々において、２辺を構成する外周部以外において第２の色の画素数の比率が第１の色の画素数の比率よりも大きくなるように、２辺を構成する外周部以外に配置されるカラー撮像素子に関する。

本発明の別の態様は、第１の方向及び第１の方向に垂直な第２の方向に配列された光電変換素子で構成される複数の画素上にカラーフィルタが配設されてなる単板式のカラー撮像素子であって、カラーフィルタの配列は、カラーフィルタが第１の方向及び第２の方向にＭ×Ｎ（Ｍは３以上の整数、Ｎは６以上の偶数）画素に対応する配列パターンで配列されてなる基本配列パターンを含み、かつ基本配列パターンが第１の方向及び第２の方向に繰り返されて配置されてなり、基本配列パターンは、カラーフィルタがＭ×（Ｎ／２）画素に対応する配列パターンで配列されたサブ配列であって、２種類の第１のサブ配列及び第２サブ配列を含み、カラーフィルタは、３原色のうち最も輝度信号に寄与する色と３原色とは異なる色の第４色とを含む２色以上の第１の色に対応する第１のフィルタと、第１の色以外の２色以上の第２の色に対応する第２のフィルタとを含み、かつ第１のフィルタに対応する第１の色の各色の全画素数の比率が、第２のフィルタに対応する第２の色の各色の画素数の比率よりも大きくなり、第１のサブ配列及び第２のサブ配列の各々において、Ｍ×（Ｎ／２）画素に対応する配列パターンの４辺のうちの２辺であって相互に隣接する２辺を構成する外周部には、第１のフィルタが配置され、第２のフィルタは、第１のサブ配列及び第２のサブ配列の各々において、２辺を構成する外周部以外において第２の色の画素数の比率が第１の色の画素数の比率よりも大きくなるように、２辺を構成する外周部以外に配置されるカラー撮像素子に関する。

本発明の別の態様は、第１の方向及び第１の方向に垂直な第２の方向に配列された光電変換素子で構成される複数の画素上にカラーフィルタが配設されてなる単板式のカラー撮像素子であって、カラーフィルタの配列は、カラーフィルタが第１の方向及び第２の方向にＭ×Ｍ（Ｍは６以上の偶数）画素に対応する配列パターンで配列されてなる基本配列パターンを含み、かつ基本配列パターンが第１の方向及び第２の方向に繰り返されて配置されてなり、基本配列パターンは、カラーフィルタが（Ｍ／２）×（Ｍ／２）画素に対応する配列パターンで配列されたサブ配列であって、２種類の第１のサブ配列及び第２サブ配列をそれぞれ２つずつ含み、カラーフィルタは、１色以上の第１の色に対応する第１のフィルタと、輝度信号を得るための寄与率が第１の色よりも低い２色以上の第２の色に対応する第２のフィルタとを含み、かつ第１のフィルタに対応する第１の色の全画素数の比率が、第２のフィルタに対応する第２の色の各色の画素数の比率よりも大きくなり、第１のサブ配列及び第２のサブ配列の各々において、（Ｍ／２）×（Ｍ／２）画素に対応する配列パターンの４辺のうちの２辺であって相互に隣接する２辺を構成する外周部には、第１のフィルタが配置され、第２のフィルタは、第１のサブ配列及び第２のサブ配列の各々において、２辺を構成する外周部以外において第２の色の画素数の比率が第１の色の画素数の比率よりも大きくなるように、２辺を構成する外周部以外に配置されるカラー撮像素子に関する。

本発明の別の態様は、第１の方向及び第１の方向に垂直な第２の方向に配列された光電変換素子で構成される複数の画素上にカラーフィルタが配設されてなる単板式のカラー撮像素子であって、カラーフィルタの配列は、カラーフィルタが第１の方向及び第２の方向にＭ×Ｍ（Ｍは６以上の偶数）画素に対応する配列パターンで配列されてなる基本配列パターンを含み、かつ基本配列パターンが第１の方向及び第２の方向に繰り返されて配置されてなり、基本配列パターンは、カラーフィルタが（Ｍ／２）×（Ｍ／２）画素に対応する配列パターンで配列されたサブ配列であって、２種類の第１のサブ配列及び第２サブ配列をそれぞれ２つずつ含み、カラーフィルタは、透過率のピークが波長４８０ｎｍ以上５７０ｎｍ以下の範囲内にある１色以上の第１の色に対応する第１のフィルタと、透過率のピークが範囲外にある２色以上の第２の色に対応する第２のフィルタとを含み、かつ第１のフィルタに対応する第１の色の全画素数の比率が、第２のフィルタに対応する第２の色の各色の画素数の比率よりも大きくなり、第１のサブ配列及び第２のサブ配列の各々において、（Ｍ／２）×（Ｍ／２）画素に対応する配列パターンの４辺のうちの２辺であって相互に隣接する２辺を構成する外周部には、第１のフィルタが配置され、第２のフィルタは、第１のサブ配列及び第２のサブ配列の各々において、２辺を構成する外周部以外において第２の色の画素数の比率が第１の色の画素数の比率よりも大きくなるように、２辺を構成する外周部以外に配置されるカラー撮像素子に関する。

本発明の別の態様は、第１の方向及び第１の方向に垂直な第２の方向に配列された光電変換素子で構成される複数の画素上にカラーフィルタが配設されてなる単板式のカラー撮像素子であって、カラーフィルタの配列は、カラーフィルタが第１の方向及び第２の方向にＭ×Ｍ（Ｍは６以上の偶数）画素に対応する配列パターンで配列されてなる基本配列パターンを含み、かつ基本配列パターンが第１の方向及び第２の方向に繰り返されて配置されてなり、基本配列パターンは、カラーフィルタが（Ｍ／２）×（Ｍ／２）画素に対応する配列パターンで配列されたサブ配列であって、２種類の第１のサブ配列及び第２サブ配列をそれぞれ２つずつ含み、カラーフィルタは、１色以上の第１の色に対応する第１のフィルタと、波長５００ｎｍ以上５６０ｎｍ以下の範囲内で透過率が第１のフィルタよりも低くなる２色以上の第２の色に対応する第２のフィルタとを含み、かつ第１のフィルタに対応する第１の色の全画素数の比率が、第２のフィルタに対応する第２の色の各色の画素数の比率よりも大きくなり、第１のサブ配列及び第２のサブ配列の各々において、（Ｍ／２）×（Ｍ／２）画素に対応する配列パターンの４辺のうちの２辺であって相互に隣接する２辺を構成する外周部には、第１のフィルタが配置され、第２のフィルタは、第１のサブ配列及び第２のサブ配列の各々において、２辺を構成する外周部以外において第２の色の画素数の比率が第１の色の画素数の比率よりも大きくなるように、２辺を構成する外周部以外に配置されるカラー撮像素子に関する。

本発明の別の態様は、第１の方向及び第１の方向に垂直な第２の方向に配列された光電変換素子で構成される複数の画素上にカラーフィルタが配設されてなる単板式のカラー撮像素子であって、カラーフィルタの配列は、カラーフィルタが第１の方向及び第２の方向にＭ×Ｍ（Ｍは６以上の偶数）画素に対応する配列パターンで配列されてなる基本配列パターンを含み、かつ基本配列パターンが第１の方向及び第２の方向に繰り返されて配置されてなり、基本配列パターンは、カラーフィルタが（Ｍ／２）×（Ｍ／２）画素に対応する配列パターンで配列されたサブ配列であって、２種類の第１のサブ配列及び第２サブ配列をそれぞれ２つずつ含み、カラーフィルタは、３原色のうち最も輝度信号に寄与する色と３原色とは異なる色の第４色とを含む２色以上の第１の色に対応する第１のフィルタと、第１の色以外の２色以上の第２の色に対応する第２のフィルタとを含み、かつ第１のフィルタに対応する第１の色の各色の全画素数の比率が、第２のフィルタに対応する第２の色の各色の画素数の比率よりも大きくなり、第１のサブ配列及び第２のサブ配列の各々において、（Ｍ／２）×（Ｍ／２）画素に対応する配列パターンの４辺のうちの２辺であって相互に隣接する２辺を構成する外周部には、第１のフィルタが配置され、第２のフィルタは、第１のサブ配列及び第２のサブ配列の各々において、２辺を構成する外周部以外において第２の色の画素数の比率が第１の色の画素数の比率よりも大きくなるように、２辺を構成する外周部以外に配置されるカラー撮像素子に関する。

本発明の別の態様は、第１の方向及び第１の方向に垂直な第２の方向に配列された光電変換素子で構成される複数の画素上にカラーフィルタが配設されてなる単板式のカラー撮像素子であって、カラーフィルタの配列は、カラーフィルタが第１の方向及び第２の方向にＭ×Ｍ（Ｍは６以上の偶数）画素に対応する配列パターンで配列されてなる基本配列パターンを含み、かつ基本配列パターンが第１の方向及び第２の方向に繰り返されて配置されてなり、基本配列パターンは、カラーフィルタが（Ｍ／２）×（Ｍ／２）画素に対応する配列パターンで配列されたサブ配列であって、４種類の第１のサブ配列、第２サブ配列、第３サブ配列及び第４サブ配列を含み、カラーフィルタは、１色以上の第１の色に対応する第１のフィルタと、輝度信号を得るための寄与率が第１の色よりも低い２色以上の第２の色に対応する第２のフィルタとを含み、かつ第１のフィルタに対応する第１の色の全画素数の比率が、第２のフィルタに対応する第２の色の各色の画素数の比率よりも大きくなり、第１のサブ配列、第２サブ配列、第３サブ配列及び第４サブ配列の各々において、（Ｍ／２）×（Ｍ／２）画素に対応する配列パターンの４辺のうちの２辺であって相互に隣接する２辺を構成する外周部には、第１のフィルタが配置され、第２のフィルタは、第１のサブ配列、第２サブ配列、第３サブ配列及び第４サブ配列の各々において、２辺を構成する外周部以外において第２の色の画素数の比率が第１の色の画素数の比率よりも大きくなるように、２辺を構成する外周部以外に配置されるカラー撮像素子に関する。

本発明の別の態様は、第１の方向及び第１の方向に垂直な第２の方向に配列された光電変換素子で構成される複数の画素上にカラーフィルタが配設されてなる単板式のカラー撮像素子であって、カラーフィルタの配列は、カラーフィルタが第１の方向及び第２の方向にＭ×Ｍ（Ｍは６以上の偶数）画素に対応する配列パターンで配列されてなる基本配列パターンを含み、かつ基本配列パターンが第１の方向及び第２の方向に繰り返されて配置されてなり、基本配列パターンは、カラーフィルタが（Ｍ／２）×（Ｍ／２）画素に対応する配列パターンで配列されたサブ配列であって、４種類の第１のサブ配列、第２サブ配列、第３サブ配列及び第４サブ配列を含み、カラーフィルタは、透過率のピークが波長４８０ｎｍ以上５７０ｎｍ以下の範囲内にある１色以上の第１の色に対応する第１のフィルタと、透過率のピークが範囲外にある２色以上の第２の色に対応する第２のフィルタとを含み、かつ第１のフィルタに対応する第１の色の全画素数の比率が、第２のフィルタに対応する第２の色の各色の画素数の比率よりも大きくなり、第１のサブ配列、第２サブ配列、第３サブ配列及び第４サブ配列の各々において、（Ｍ／２）×（Ｍ／２）画素に対応する配列パターンの４辺のうちの２辺であって相互に隣接する２辺を構成する外周部には、第１のフィルタが配置され、第２のフィルタは、第１のサブ配列、第２サブ配列、第３サブ配列及び第４サブ配列の各々において、２辺を構成する外周部以外において第２の色の画素数の比率が第１の色の画素数の比率よりも大きくなるように、２辺を構成する外周部以外に配置されるカラー撮像素子に関する。

本発明の別の態様は、第１の方向及び第１の方向に垂直な第２の方向に配列された光電変換素子で構成される複数の画素上にカラーフィルタが配設されてなる単板式のカラー撮像素子であって、カラーフィルタの配列は、カラーフィルタが第１の方向及び第２の方向にＭ×Ｍ（Ｍは６以上の偶数）画素に対応する配列パターンで配列されてなる基本配列パターンを含み、かつ基本配列パターンが第１の方向及び第２の方向に繰り返されて配置されてなり、基本配列パターンは、カラーフィルタが（Ｍ／２）×（Ｍ／２）画素に対応する配列パターンで配列されたサブ配列であって、４種類の第１のサブ配列、第２サブ配列、第３サブ配列及び第４サブ配列を含み、カラーフィルタは、１色以上の第１の色に対応する第１のフィルタと、波長５００ｎｍ以上５６０ｎｍ以下の範囲内で透過率が第１のフィルタよりも低くなる２色以上の第２の色に対応する第２のフィルタとを含み、かつ第１のフィルタに対応する第１の色の全画素数の比率が、第２のフィルタに対応する第２の色の各色の画素数の比率よりも大きくなり、第１のサブ配列、第２サブ配列、第３サブ配列及び第４サブ配列の各々において、（Ｍ／２）×（Ｍ／２）画素に対応する配列パターンの４辺のうちの２辺であって相互に隣接する２辺を構成する外周部には、第１のフィルタが配置され、第２のフィルタは、第１のサブ配列、第２サブ配列、第３サブ配列及び第４サブ配列の各々において、２辺を構成する外周部以外において第２の色の画素数の比率が第１の色の画素数の比率よりも大きくなるように、２辺を構成する外周部以外に配置されるカラー撮像素子に関する。

本発明の別の態様は、第１の方向及び第１の方向に垂直な第２の方向に配列された光電変換素子で構成される複数の画素上にカラーフィルタが配設されてなる単板式のカラー撮像素子であって、カラーフィルタの配列は、カラーフィルタが第１の方向及び第２の方向にＭ×Ｍ（Ｍは６以上の偶数）画素に対応する配列パターンで配列されてなる基本配列パターンを含み、かつ基本配列パターンが第１の方向及び第２の方向に繰り返されて配置されてなり、基本配列パターンは、カラーフィルタが（Ｍ／２）×（Ｍ／２）画素に対応する配列パターンで配列されたサブ配列であって、４種類の第１のサブ配列、第２サブ配列、第３サブ配列及び第４サブ配列を含み、カラーフィルタは、３原色のうち最も輝度信号に寄与する色と３原色とは異なる色の第４色とを含む２色以上の第１の色に対応する第１のフィルタと、第１の色以外の２色以上の第２の色に対応する第２のフィルタとを含み、かつ第１のフィルタに対応する第１の色の各色の全画素数の比率が、第２のフィルタに対応する第２の色の各色の画素数の比率よりも大きくなり、第１のサブ配列、第２サブ配列、第３サブ配列及び第４サブ配列の各々において、（Ｍ／２）×（Ｍ／２）画素に対応する配列パターンの４辺のうちの２辺であって相互に隣接する２辺を構成する外周部には、第１のフィルタが配置され、第２のフィルタは、第１のサブ配列、第２サブ配列、第３サブ配列及び第４サブ配列の各々において、２辺を構成する外周部以外において第２の色の画素数の比率が第１の色の画素数の比率よりも大きくなるように、２辺を構成する外周部以外に配置されるカラー撮像素子に関する。

望ましくは、サブ配列の各々のうち２辺を構成する外周部以外に配置される第２のフィルタは、第２の色の各色が同比率存在する。

望ましくは、サブ配列の各々の２辺を構成する外周部以外において、第２の色の各色に対応する第２のフィルタの配置が、基本配列パターンに含まれるサブ配列間で異なる。

本態様によれば、サブ配列間で第２のフィルタの配置が異なり、多様な形態で第２のフィルタを配置することが可能である。

望ましくは、第２の色は、第１の構成色及び第２の構成色から成る２色によって構成され、第１の構成色に対応する第２のフィルタは、第１のサブ配列及び第２のサブ配列の各々のうち２辺を構成する外周部以外の箇所における一方の対角線方向に並置され、第２の構成色に対応する第２のフィルタは、第１のサブ配列及び第２のサブ配列の各々のうち２辺を構成する外周部以外の箇所における他方の対角線方向に並置される。

望ましくは、カラーフィルタにおける第１の方向及び第２の方向に対して傾いた第３の方向及び第４の方向に延在する斜めフィルタラインであって、６以上の画素に対応する斜めフィルタライン上には、第２の色を構成するすべての色に対応する第２のフィルタと第１のフィルタとが配置される。

本態様によれば、第３の方向及び第４の方向に関して、第１の色フィルタを含むフィルタラインだけではなく、第２の色フィルタの各色を含むフィルタラインも近接配置される。したがって、第３の方向及び第４の方向に関する画像データの高周波再現性を向上させることができ、第３及び第４の方向に高周波成分を有する入力像によって発生しうる色モワレ（偽色）を抑制することができる。例えば、１画素（単位画素）に対応するフィルタが第１の方向に延びる辺と第２の方向に延びる辺とを有する場合に、この単位画素に対応するフィルタの両対角線方向が第３の方向及び第４の方向に対応しうる。

望ましくは、Ｍは６である。

望ましくは、Ｍは３であり、Ｎは６である。

望ましくは、輝度信号を得るための第１の色の寄与率は５０％以上であり、輝度信号を得るための第２の色の寄与率は５０％未満である。

本態様によれば、輝度信号を得るための寄与率が第２のフィルタよりも高い第１のフィルタを、カラーフィルタ配列の第１の方向から第４の方向の各方向のライン内に１画素以上配置するので、高周波領域でのデモザイク処理の再現精度を向上させることができる。

望ましくは、第１の色は、緑及び透明のうち少なくともいずれかを含む。

望ましくは、第２の色は、赤と青を含む。

本発明の目的を達成するための撮像装置は、撮影光学系と、撮影光学系を介して被写体像が結像するカラー撮像素子と、結像した被写体像を示す画像データを生成する画像データ生成部と、を備え、カラー撮像素子は上記態様のいずれかに係るカラー撮像素子である。

本発明のカラー撮像素子は、カラーフィルタ配列の第１の方向から第４の方向の各方向のライン内に第１のフィルタを配置するとともに、第１のフィルタに対応する第１の色の画素数の比率を、第１の色以外の２色以上の第２のフィルタに対応する第２の色の画素数の比率よりも大きくするようにしたため、高周波領域でのデモザイク処理の再現精度を向上させ、かつエリアシングを抑制することができる。

また、基本配列パターン又はサブ配列における相互に隣接する２辺を構成する外周部以外において、第２の色の画素数の比率が第１の色の画素数の比率よりも大きいため、第２の色の色再現性の精度を向上させて、高解像度の画像データを補間等の処理により得ることが可能である。

また、カラーフィルタ配列は、基本配列パターンが第１の方向及び第２の方向に繰り返し配置されているため、後段でのデモザイク処理を行う際に、繰り返しパターンに従って処理を行うことができ、従来のランダム配列に比べて後段の処理を簡略化することができる。

また、本発明の撮像装置は、上記本発明のカラー撮像素子を備えることにより、偽色の発生の抑圧及び高解像度化を図ることができるとともに、従来のランダム配列に比べて後段の処理を簡略化することができる。

図１は、デジタルカメラの電気的構成を示すブロック図である。 図２は、カラー撮像素子の撮像面の正面図である。 図３は、第１実施形態のカラーフィルタ配列の正面図であり、（ａ）はカラーフィルタ配列の配置特性を説明するための図であり、（ｂ）は複数の基本配列パターンが存在することを説明するための図である。 図４は、図３中の基本配列パターンの一例の拡大図である。 図５は、図３中の基本配列パターンの他の例の拡大図である。 図６は、第２実施形態のカラーフィルタ配列を示す正面図であり、（ａ）は基本配列パターンの一例を示す図であり、（ｂ）は（ａ）の基本配列パターンを複数配置したカラーフィルタ配列を示す図である。 図７は、第２実施形態のカラーフィルタ配列を示す正面図であり、（ａ）は基本配列パターンの他の例を示す図であり、（ｂ）は（ａ）の基本配列パターンを複数配置したカラーフィルタ配列を示す図である。 図８は、第３実施形態のカラーフィルタ配列を示す正面図であり、（ａ）は基本配列パターンの一例を示す図であり、（ｂ）は（ａ）の基本配列パターンを複数配置したカラーフィルタ配列を示す図である。 図９は、第３実施形態のカラーフィルタ配列を示す正面図であり、（ａ）は基本配列パターンの他の例を示す図であり、（ｂ）は（ａ）の基本配列パターンを複数配置したカラーフィルタ配列を示す図である。 図１０は、第４実施形態のカラーフィルタ配列を示す正面図であり、（ａ）は基本配列パターンの一例を示す図であり、（ｂ）は（ａ）の基本配列パターンを複数配置したカラーフィルタ配列を示す図である。 図１１は、第４実施形態のカラーフィルタ配列を示す正面図であり、（ａ）は基本配列パターンの他の例を示す図であり、（ｂ）は（ａ）の基本配列パターンを複数配置したカラーフィルタ配列を示す図である。 図１２は、第５実施形態のカラーフィルタ配列を示す正面図であり、（ａ）は基本配列パターンの一例を示す図であり、（ｂ）は（ａ）の基本配列パターンを複数配置したカラーフィルタ配列を示す図である。 図１３は、第５実施形態のカラーフィルタ配列を示す正面図であり、（ａ）は基本配列パターンの他の例を示す図であり、（ｂ）は（ａ）の基本配列パターンを複数配置したカラーフィルタ配列を示す図である。 図１４は、第６実施形態のカラーフィルタ配列を示す正面図であり、（ａ）は基本配列パターンの一例を示す図であり、（ｂ）は（ａ）の基本配列パターンを複数配置したカラーフィルタ配列を示す図である。 図１５は、第６実施形態のカラーフィルタ配列を示す正面図であり、（ａ）は基本配列パターンの他の例を示す図であり、（ｂ）は（ａ）の基本配列パターンを複数配置したカラーフィルタ配列を示す図である。 図１６は、第７実施形態のカラーフィルタ配列の一例を示す正面図であり、（ａ）は基本配列パターンの一例を示す図であり、（ｂ）は基本配列パターンの他の例を示す図である。 図１７は、第７実施形態のカラーフィルタ配列の他の例を示す正面図であり、（ａ）は基本配列パターンの一例を示す図であり、（ｂ）は基本配列パターンの他の例を示す図である。 図１８は、第８実施形態のカラーフィルタ配列の他の例を示す正面図であり、（ａ）は基本配列パターンの一例を示す図であり、（ｂ）は基本配列パターンの他の例を示す図である。 図１９は、第９実施形態のカラーフィルタ配列の他の例を示す正面図であり、（ａ）は基本配列パターンの一例を示す図であり、（ｂ）は基本配列パターンの他の例を示す図である。 図２０は、Ｒフィルタ（赤フィルタ）、Ｇ１フィルタ（第１の緑フィルタ）、Ｇ２フィルタ（第２の緑フィルタ）及びＢフィルタ（青フィルタ）が配置される受光素子の分光感度特性を示すグラフである。 図２１は、Ｒフィルタ、Ｇフィルタ、Ｂフィルタ及びＷフィルタ（透明フィルタ）が配置される受光素子の分光感度特性を示すグラフである。 図２２は、Ｒフィルタ、Ｇフィルタ、Ｂフィルタ及びエメラルドフィルタＥ（Ｅフィルタ）が配置される受光素子の分光感度特性を示すグラフである。 図２３は、ハニカム配置のカラーフィルタ配列の一例を示す正面図である。 図２４は、基本配列パターンの他の例を示す正面図であり、（ａ）は４×４画素に対応する基本配列パターンの一例を示す図であり、（ｂ）は４×８画素に対応する基本配列パターンの一例を示す図であり、（ｃ）は８×８画素に対応する基本配列パターンの一例を示す図である。 図２５は、従来のベイヤー配列のカラーフィルタを有するカラー撮像素子の課題を説明するために使用した図である。 図２６は、従来のベイヤー配列のカラーフィルタを有するカラー撮像素子の課題を説明するために使用した他の図である。

［デジタルカメラの全体構成］
図１は本発明に係るカラー撮像素子を備えるデジタルカメラ９のブロック図である。デジタルカメラ９は、大別して、撮影光学系１０、カラー撮像素子１２、撮影処理部１４、画像処理部１６、駆動部１８、制御部２０などを備えている。

撮影光学系１０は、被写体像をカラー撮像素子１２の撮像面上に結像する。カラー撮像素子１２は、その撮像面上に二次元配列された光電変換素子で構成される複数の画素と、各画素の受光面の上方に設けられたカラーフィルタとを備えた、いわゆる単板式のカラー撮像素子である。ここで、「〜上」や「上方」とは、カラー撮像素子１２の撮像面に対して被写体光が入射してくる側の方向を指す。

カラー撮像素子１２に結像された被写体像は、各画素の光電変換素子によって入射光量に応じた信号電荷に変換される。各光電変換素子に蓄積された信号電荷は、制御部２０の指令に従って駆動部１８から与えられる駆動パルスに基づいて信号電荷に応じた電圧信号（画像信号）としてカラー撮像素子１２から順次読み出される。カラー撮像素子１２から読み出される画像信号は、カラー撮像素子１２のカラーフィルタ配列に対応した色のモザイク画像を示す信号である。なお、カラー撮像素子１２は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）型撮像素子、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）型撮像素子などの他の種類の撮像素子であってもよい。

カラー撮像素子１２から読み出された画像信号は、撮影処理部１４に入力される。撮影処理部１４は、画像信号に含まれるリセットノイズを除去するための相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ）、画像信号を増幅し、一定レベルの大きさにコントロールするためのＡＧＣ回路、及びＡ／Ｄ変換器を有している。この撮影処理部１４は、入力された画像信号を相関二重サンプリング処理するとともに増幅した後、デジタルの画像信号に変換してなるＲＡＷデータを画像処理部１６に出力する。なお、カラー撮像素子１２がＭＯＳ型撮像素子である場合は、Ａ／Ｄ変換器は撮像素子内に内蔵されていることも多く、また上記相関二重サンプリングは必要としない場合もある。

画像処理部１６は、ホワイトバランス補正回路、ガンマ補正回路、デモザイク処理回路（単板式のカラー撮像素子１２のカラーフィルタ配列に伴うＲＧＢのモザイク画像から画素毎にＲＧＢの全ての色情報を算出（同時式に変換）する処理回路）、輝度・色差信号生成回路、輪郭補正回路、色補正回路等を有している。画像処理部１６は、制御部２０からの指令に従い、撮影処理部１４から入力したモザイク画像のＲＡＷデータに所要の信号処理を施して、画素毎にＲＧＢ全ての色情報を有するＲＧＢ画素信号を生成し、これに基づいて輝度データ（Ｙデータ）と色差データ（Ｃｒ、Ｃｂデータ）とからなる画像データ（ＹＵＶデータ）を生成する。

画像処理部１６で生成された画像データは、圧縮／伸張処理回路により静止画に対しては、ＪＰＥＧ規格に準拠した圧縮処理が施され、動画に対してはＭＰＥＧ２規格に準拠した圧縮処理が施された後、図示しない記録メディア（例えばメモリカード）に記録され、また、液晶モニタ等の表示手段（図示せず）に出力されて表示される。なお本実施形態において、記録メディアはデジタルカメラ９に着脱可能なものに限られず内蔵式の光磁気記録メディアでもよく、表示手段もデジタルカメラ９に備えられたものに限られずデジタルカメラ９に接続された外部のディスプレイでもよい。

［カラー撮像素子］
図２に示すように、カラー撮像素子１２の撮像面には、水平方向及び垂直方向に２次元配列された光電変換素子ＰＤで構成される複数の画素２１が設けられている。ここで、水平方向は本発明の第１の方向及び第２の方向のうちの一方向に相当し、垂直方向は本発明の第１の方向及び第２の方向のうちの他方向に相当する。

カラー撮像素子１２の撮像面上には、各画素２１上に配設されたカラーフィルタにより構成されるカラーフィルタ配列２２が設けられる（図３（ａ）参照）。カラーフィルタ配列２２は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色のカラーフィルタ（以下、Ｒフィルタ、Ｇフィルタ、Ｂフィルタという）２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂにより構成されている。そして、各画素２１上には、ＲＧＢフィルタ２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂのいずれかが配置される。以下、Ｒフィルタ２３Ｒが配置された画素を「Ｒ画素」、Ｇフィルタ２３Ｇが配置された画素を「Ｇ画素」、Ｂフィルタ２３Ｂが配置された画素を「Ｂ画素」という。

ここで、Ｇ色は本発明の第１の色に相当し、Ｇフィルタ２３Ｇは本発明の第１のフィルタに相当する。また、Ｒ色及びＢ色は本発明の第２の色に相当し、ＲＢフィルタ２３Ｒ、２３Ｂは本発明の第２のフィルタに相当する。

［第１実施形態］
本実施形態に係るカラーフィルタ配列２２は、下記の特徴を有している。

〔特徴（１）〕
図３（ａ）及び図４に示すように、カラーフィルタ配列２２は、水平方向及び垂直方向に関し３×３画素（Ｍ×Ｍ画素）に対応する正方配列パターンとなる基本配列パターンＰ１を含み、この基本配列パターンＰ１が水平方向及び垂直方向に繰り返し配置されている。したがって、カラーフィルタ配列２２では、各色のＲフィルタ２３Ｒ、Ｇフィルタ２３Ｇ、Ｂフィルタ２３Ｂが周期性をもって配列される。

このため、カラー撮像素子１２から読み出されるＲ、Ｇ、Ｂ信号のデモザイク処理理等を行う際に、繰り返しパターンに従って処理を行うことができる。その結果、従来のランダム配列に比べて後段の処理を簡略化することができる。また、基本配列パターンＰ１の単位で間引き処理して画像を縮小する場合に、間引き処理後のカラーフィルタ配列は、間引き処理前のカラーフィルタ配列と同じにすることができ、共通の処理回路を使用することができる。

〔特徴（２）〕
基本配列パターンＰ１では、水平方向に平行に延在する３種類のフィルタ列（第１のフィルタ列２５ａ、第２のフィルタ列２５ｂ、第３のフィルタ列２５ｃ）が、垂直方向に順次配列される（図４参照）。第１のフィルタ列２５ａは「水平方向にＧフィルタ２３Ｇ、Ｒフィルタ２３Ｒ及びＢフィルタ２３Ｂが並置されるフィルタ列」であり、第２のフィルタ列２５ｂは「水平方向にＧフィルタ２３Ｇ、Ｂフィルタ２３Ｂ及びＲフィルタ２３Ｒが並置されるフィルタ列」であり、第３のフィルタ列２５ｃは「水平方向にＧフィルタ２３Ｇ、Ｇフィルタ２３Ｇ及びＧフィルタ２３Ｇが並置されるフィルタ列」である。

したがって、本例の基本配列パターンＰ１では、３×３画素に対応する配列パターンの４辺のうちの２辺であって、相互に隣接する２辺を構成する外周部Ｐｏには、（５画素の）Ｇフィルタ２３Ｇが配置される。

また、外周部Ｐｏ以外の２×２画素に対応する領域には、Ｒフィルタ２３Ｒ及びＢフィルタ２３Ｂが２画素ずつ配置され、Ｒ色及びＢ色（第２の色）の各色が同比率存在する。本例では、Ｒ色に対応するＲフィルタ２３Ｒが、基本配列パターンＰ１のうち２辺を構成する外周部Ｐｏ以外の箇所における一方の対角線方向に並置され、Ｂ色に対応するＢフィルタ２３Ｂが、外周部Ｐｏ以外の箇所における他方の対角線方向に並置される。特に本例では、基本配列パターンＰ１の外周部Ｐｏによって構成される２辺に共通な画素に対応するＧフィルタ２３Ｇ（Ｌ字状に配置されるＧフィルタ２３Ｇのうち角部を形成するＧフィルタ２３Ｇ）を通る対角線上にＢフィルタ２３Ｂが配置される。したがって、この外周部Ｐｏ以外において、Ｒ色及びＢ色（第２の色）の画素数の比率がＧ色（第１の色）の画素数の比率よりも大きくなるように、ＲＢフィルタ２３Ｒ、２３Ｂが配置される。

この基本配列パターンＰ１が複数並置されて構成されるカラーフィルタ配列２２（図３参照）では、その水平方向（Ｈ）、垂直方向（Ｖ）、及び斜め方向（ＮＥ、ＮＷ）の各画素ライン（フィルタライン）内にＧフィルタ２３Ｇが配置される。ここで、ＮＥは斜め右上（左下）方向を意味し、本発明の第３の方向及び第４の方向のうちの一方向に相当する。また、ＮＷは斜め右下（左上）方向を意味し、本発明の第３の方向及び第４の方向のうちの他方向に相当する。ＲＧＢフィルタ２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂは正方形状であるので、ＮＥ方向及びＮＷ方向は水平方向、垂直方向に対してそれぞれ４５°の方向となる。なお、この角度は、ＲＧＢフィルタ２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂの水平方向や垂直方向の各辺の長さの増減に応じて増減し得る。例えば、正方形状以外の矩形状のカラーフィルタを用いた場合には、その対角線方向が斜め（ＮＥ，ＮＷ方向）となる。なお、カラーフィルタが正方形状以外の矩形状であっても、このカラーフィルタあるいは画素を正方格子状に配置した場合には、ＮＥ方向及びＮＷ方向は水平方向、垂直方向に対してそれぞれ４５°の方向となる。

Ｇ色は、輝度（Ｙ）信号（上述の輝度データ）を得るための寄与率がＲ色、Ｂ色よりも高い。すなわち、Ｇ色よりもＲ色及びＢ色の方の寄与率が低い。具体的に説明すると、上述の画像処理部１６は、画素毎にＲＧＢ全ての色情報を有するＲＧＢ画素信号から、下記式（１）に従ってＹ信号を生成する。下記式（１）はカラー撮像素子１２でのＹ信号の生成に一般的に用いられる式である。この式（１）ではＧ色の輝度信号への寄与率が６０％になるため、Ｇ色は、Ｒ色（寄与率３０％）やＢ色（寄与率１０％）よりも寄与率が高くなる。したがって、Ｇ色が３原色のうち最も輝度信号に寄与する色となる。

Ｙ＝０．３Ｒ＋０．６Ｇ＋０．１Ｂ・・・式（１）
このようなＧフィルタ２３Ｇが、カラーフィルタ配列２２の水平方向（Ｈ）、垂直方向（Ｖ）、及び斜め方向（ＮＥ、ＮＷ）の各画素ライン内に配置されるため、入力像において高周波となる方向によらず高周波領域でのデモザイク処理の再現精度を向上させることができる。特にカラーフィルタ配列２２は、基本配列パターンＰ１の外周部Ｐｏに配置されるＧフィルタ２３ＧによってＲフィルタ２３Ｒ及びＢフィルタ２３Ｂを水平方向及び垂直方向に囲む配列を有し、水平方向に延在するＧフィルタ２３Ｇの画素ラインと垂直方向に延在するＧフィルタ２３Ｇの画素ラインとの交差部分で方向を精度良く判別することができる。すなわち、十字配列を形成する交差部分のうち水平方向のＧ画素の画素値の差分絶対値および垂直方向のＧ画素の画素値の差分絶対値を求めることにより、水平方向および垂直方向のうちの差分絶対値の小さい方向に相関があると判断することができる。また、交差部分のうち斜め方向（ＮＥ，ＮＷ）のＧ画素の画素値の差分絶対値を求めることにより、各斜め方向のうち差分絶対値の小さい方向に相関があると判断することができる。その結果、カラーフィルタ配列２２では、最小画素間隔のＧ画素の情報を使用して、水平方向、垂直方向及び斜め方向のうちの相関の高い方向判別ができる（ここでいう画素間隔とは、基準画素の中心点から隣接画素の中心点までの画素間隔（ピッチ）をいう）。この方向判別結果は、周囲の画素から補間する処理（デモザイク処理）に使用することができる。なおこの場合、例えば前述のデモザイク処理回路内に方向判別処理部を設け、方向判別処理部で方向判別を行うようにするとよい。

なお、Ｒフィルタ２３Ｒ及びＢフィルタ２３Ｂの各々は、色モワレ（偽色）の発生を低減するために、基本配列パターンＰ１内においてカラーフィルタ配列２２の水平方向（Ｈ）、及び垂直方向（Ｖ）の各ライン内に配置することが好ましい。しかしながら、第３のフィルタ列２５ｃにあるＧ画素におけるＲ，Ｂ画素値については、前述の隣接するＧ画素群からの出力信号値から方向判別した結果などを用いて隣接する第１のフィルタ列２５ａ及び第２のフィルタ列２５ｂ内のＲフィルタ２３ＲまたはＢフィルタ２３Ｂに対応する画素から補間処理することにより求めることができる。

〔特徴（３）〕
基本配列パターンＰ１内のＲＧＢフィルタ２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂに対応するＲ画素、Ｇ画素、Ｂ画素の画素数は、それぞれ２画素、５画素、２画素になる。したがって、ＲＧＢ画素の各画素数の比率は２：５：２になるので、輝度信号を得るために最も寄与するＧ画素の画素数の比率は、Ｒ画素、Ｂ画素のそれぞれの画素数の比率よりも大きくなる。

このようにＧ画素の画素数とＲ、Ｂ画素の各画素数との比率が異なり、特に輝度信号を得るために最も寄与するＧ画素の画素数の比率を、Ｒ、Ｂ画素の各画素数の比率よりも大きくしているので、デモザイク処理時におけるエリアシングを抑制することができ、かつ高周波再現性も良好になる。

〔特徴（４）〕
本例におけるＲフィルタ２３Ｒには、その水平（Ｈ）及び垂直（Ｖ）方向の各方向に、Ｇフィルタ２３ＧまたはＢフィルタ２３Ｂが隣接して配置される。また、本例におけるＢフィルタ２３Ｂには、その水平（Ｈ）及び垂直（Ｖ）の各方向にＧフィルタ２３ＧまたはＲフィルタ２３Ｒが隣接して配置される。したがって、ＲＢフィルタ２３Ｒ、２３Ｂには、それぞれ異なる色のフィルタが水平（Ｈ）及び垂直（Ｖ）の各方向に隣接して配置されている。すなわち、同色のＲフィルタ２３Ｒ同士または同色のＢフィルタ２３Ｂ同士が、水平（Ｈ）及び垂直（Ｖ）の各方向に隣接して配置されることはない。

これにより、図３（ａ）に示すカラーフィルタ配列２２には、ＮＷ方向に関して、Ｒフィルタ２３Ｒ及びＧフィルタ２３Ｇが配列される画素ラインとＢフィルタ２３Ｂ及びＧフィルタ２３Ｇが配列される画素ラインとが１：２の割合で含まれる。また図３（ａ）に示すカラーフィルタ配列２２には、ＮＥ方向に関して、Ｒフィルタ２３Ｒ及びＧフィルタ２３Ｇが配列される画素ラインとＢフィルタ２３Ｂ及びＧフィルタ２３Ｇが配列される画素ラインとが２：１の割合で含まれる。

すなわち、ＮＷ方向に関して、Ｂフィルタ２３Ｂを含む各画素ラインは隣接する位置に同色のＢフィルタ２３Ｂを含む他の画素ラインが配置され、またＲフィルタ２３Ｒを含む各画素ラインは３画素分隣接する位置に同色のＲフィルタ２３Ｒを含む他の画素ラインが配置される。一方、ＮＥ方向に関して、Ｒフィルタ２３Ｒを含む各画素ラインは隣接する位置に同色のＲフィルタ２３Ｒを含む他の画素ラインが配置され、またＢフィルタ２３Ｂを含む各画素ラインは３画素分隣接する位置に同色のＢフィルタ２３Ｂを含む他の画素ラインが配置される。ここで、斜め方向において画素ラインが隣接するとは、１辺の長さが１の正方形であるフィルタを使用した場合、画素ラインと画素ラインの間が√２／２画素間隔であることを意味する。

このような配置特性を有するＲＢフィルタ２３Ｒ、２３Ｂをカラーフィルタ配列２２内に配置した場合には、Ｒ画素及びＢ画素のデモザイク処理を精度良く行うことができる。

斜め方向（ＮＥ、ＮＷ）に延在する近接画素ラインにＲＢフィルタ２３Ｒ、２３Ｂはそれぞれ配置されるので、斜め方向（ＮＥ、ＮＷ）に高周波成分を有する入力像によって発生しうる色モワレ（偽色）を効果的に抑制することができる。

すなわち、斜め方向の画素ライン間に関して、Ｒフィルタ２３Ｒ間及びＢフィルタ２３Ｂ間の間隔が離れていると、補間処理が難しくなり、色モワレ（偽色）が発生しやすくなって光学ローパスフィルタを外すことが難しい。またＲフィルタ２３Ｒ及びＢフィルタ２３Ｂの画素数が少ないと、色の再現性が良くないため、Ｒフィルタ２３Ｒ及びＢフィルタ２３Ｂを多く配置することが好ましい。

したがって、本実施形態に係るカラーフィルタを用いる場合には、斜め（ＮＥ、ＮＷ）方向の異方性を有する光学ローパスフィルタを撮影光学系１０と撮像面との間に配置しなくても、斜め方向に高周波成分を有する入力像により発生しうる色モワレ（偽色）を抑えることができ、また光学ローパスフィルタを適用する場合でも、高周波数成分をカットする働きが弱い光学ローパスフィルタによって、特定の色モワレ（偽色）を抑えることができる。その結果、斜め方向の解像度を損なわないようにすることができる。

なお、斜め方向の画素ライン上においてＲフィルタ２３Ｒ間及びＢフィルタ２３Ｂ間の各々の間隔が多少離れていても、水平方向及び垂直方向に配置された（Ｌ字状の）Ｇフィルタ２３Ｇに対応する画素の出力信号に基づいて補間の方向判別を適切に行うことができるため、斜め方向の画素ライン上においてＲフィルタ２３Ｒ同士の間隔及びＢフィルタ２３Ｂ同士の間隔が離れていることの補間精度に対する影響は比較的小さい。

図３（ａ）に示したカラーフィルタ配列２２を構成することができる基本配列パターンは、図４に示す基本配列パターンＰ１以外にも複数存在する。すなわち、図４に示す基本配列パターンから水平方向及び／又は垂直方向にシフトした３×３画素に対応する配列パターンを基本配列パターンとしてもよく、例えば図３（ｂ）及び図５に示す配列パターンＰ１’を基本配列パターンとしても、図３（ａ）に示したカラーフィルタ配列２２と同等の配列を有するカラーフィルタを構成することができる。

上述のように本実施形態に係るカラーフィルタ配列２２は、上記特徴を有するので、後段でのデモザイク処理の簡略化と、高周波領域でのデモザイク処理の再現精度の向上と、デモザイク処理時におけるエリアシングの抑制及び高周波再現性の向上と、Ｒ画素及びＢ画素のデモザイク処理の精度向上と、高解像度化とが可能となる。また、本実施形態に係るカラーフィルタ配列２２は、Ｇ、Ｒ、Ｂの画素の比率はベイヤー配列での比率に近く、色再現性にも優れる。

［第２実施形態］
図６は、第２実施形態に係るカラーフィルタの基本配列パターンを示す図であり、（ａ）は１つの基本配列パターンＰ２を示し、（ｂ）は基本配列パターンＰ２を水平方向及び垂直方向に２つずつ計４つ配置した状態を示す。

本実施形態において、上述の第１実施形態と同一又は類似の内容については、その説明を省略する。

〔特徴（１）〕
図６に示すように、本実施形態に係るカラーフィルタ配列２２も、水平方向及び垂直方向に関し３×３画素に対応する正方配列パターンとなる基本配列パターンＰ２を含み、この基本配列パターンＰ２が水平方向及び垂直方向に繰り返し配置されている。したがって、各色のＲフィルタ２３Ｒ、Ｇフィルタ２３Ｇ、Ｂフィルタ２３Ｂが周期性をもって配列され、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号のデモザイク処理等を行う際に繰り返しパターンに従って処理を行うことができ、また基本配列パターンＰ２の単位で間引き処理して画像を縮小する場合に、間引き処理前後において共通の処理回路を使用することができる。

〔特徴（２）〕
本実施形態の基本配列パターンＰ２においても、水平方向に平行に延在する３種類のフィルタ列が垂直方向に順次配列され、「水平方向にＧフィルタ２３Ｇ、Ｂフィルタ２３Ｂ及びＲフィルタ２３Ｒが並置されるフィルタ列（第１のフィルタ列）」と、「水平方向にＧフィルタ２３Ｇ、Ｒフィルタ２３Ｒ及びＢフィルタ２３Ｂが並置されるフィルタ列（第２のフィルタ列）」と、「水平方向にＧフィルタ２３Ｇ、Ｇフィルタ２３Ｇ及びＧフィルタ２３Ｇが並置されるフィルタ列（第３のフィルタ列）」とが垂直方向に順次配列される。

したがって、本例の基本配列パターンＰ２でも、３×３画素に対応する配列パターンの４辺のうちの相互に隣接する２辺を構成する外周部ＰｏにはＧフィルタ２３Ｇが配置される。また、外周部Ｐｏ以外の２×２画素に対応する領域にはＲフィルタ２３Ｒ及びＢフィルタ２３Ｂが２画素ずつ配置され、基本配列パターンＰ２のうち２辺を構成する外周部Ｐｏ以外の箇所における一方の対角線方向にＲフィルタ２３Ｒが並置され、他方の対角線方向にＢフィルタ２３Ｂが並置される。

ただし本例では、基本配列パターンＰ２の外周部Ｐｏによって構成される２辺に共通な画素に対応するＧフィルタ２３Ｇ（Ｌ字状に配置されるＧフィルタ２３Ｇのうち角部を形成するＧフィルタ２３Ｇ）を通る対角線上にＲフィルタ２３Ｒが配置される。したがって、第１実施形態に係るカラーフィルタ（基本配列パターンＰ１）と第２実施形態に係るカラーフィルタ（基本配列パターンＰ２）とは、Ｒフィルタ２３ＲとＢフィルタ２３Ｂとが逆転した位置に配置される。

この基本配列パターンＰ２が複数並置されて構成されるカラーフィルタ配列２２では、その水平方向（Ｈ）、垂直方向（Ｖ）、及び斜め方向（ＮＥ、ＮＷ）の各画素ライン内にＧフィルタ２３Ｇが配置され、入力像において高周波となる方向によらず高周波領域でのデモザイク処理の再現精度を向上させることができる。

〔特徴（３）〕
基本配列パターンＰ２内のＲＧＢフィルタ２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂに対応するＲ画素、Ｇ画素、Ｂ画素の画素数は、それぞれ２画素、５画素、２画素（２：５：２）になるので、輝度信号を得るために最も寄与するＧ画素の画素数の比率は、Ｒ画素、Ｂ画素のそれぞれの画素数の比率よりも大きくなる。したがって、輝度信号を得るために最も寄与するＧ画素の画素数の比率を、Ｒ、Ｂ画素の各画素数の比率よりも大きくしているので、デモザイク処理時におけるエリアシングを抑制することができ、かつ高周波再現性も良好になる。

〔特徴（４）〕
本例においても、ＲＢフィルタ２３Ｒ、２３Ｂには、それぞれ異なる色のフィルタが水平（Ｈ）及び垂直（Ｖ）の各方向に隣接して配置され、同色のＲフィルタ２３Ｒ同士または同色のＢフィルタ２３Ｂ同士が、水平（Ｈ）及び垂直（Ｖ）の各方向に隣接して配置されることはない。

これにより、ＮＥ方向に関して、Ｂフィルタ２３Ｂを含む各画素ラインは（１画素分）隣接する位置に同色のＢフィルタ２３Ｂを含む他の画素ラインが配置され、またＲフィルタ２３Ｒを含む各画素ラインは３画素分隣接する位置に同色のＲフィルタ２３Ｒを含む他の画素ラインが配置される。一方、ＮＷ方向に関して、Ｒフィルタ２３Ｒを含む各画素ラインは（１画素分）隣接する位置に同色のＲフィルタ２３Ｒを含む他の画素ラインが配置され、またＢフィルタ２３Ｂを含む各画素ラインは３画素分隣接する位置に同色のＢフィルタ２３Ｂを含む他の画素ラインが配置される。このように、斜め方向（ＮＥ、ＮＷ）に延在する近接画素ラインにＲＢフィルタ２３Ｒ、２３Ｂはそれぞれ配置されるので、斜め方向（ＮＥ、ＮＷ）に高周波成分を有する入力像によって発生しうる色モワレ（偽色）を効果的に抑制することができ、Ｒ画素及びＢ画素のデモザイク処理を精度良く行うことができる。

なお、図６（ｂ）に示したカラーフィルタ配列２２を構成することができる基本配列パターンは、図６（ａ）に示す基本配列パターン以外にも複数存在し、図４に示す基本配列パターンから水平方向及び／又は垂直方向にシフトした３×３画素に対応する配列パターンを基本配列パターンとしてもよい。例えば、図７（ａ）に示す配列パターンＰ２’を基本配列パターンとしても、図６（ｂ）に示したカラーフィルタ配列２２と同等のカラーフィルタ配列を構成することができる（図７（ｂ）参照）。

上述のように、本実施形態に係るカラーフィルタは、上述の第１実施形態に係るカラーフィルタと同様の特徴及び効果を有する。

［第３実施形態］
図８は、第３実施形態に係るカラーフィルタの基本配列パターンを示す図であり、（ａ）は１つの基本配列パターンＰ３を示し、（ｂ）は基本配列パターンＰ３を水平方向及び垂直方向に２つずつ計４つ配置した状態を示す。

本実施形態において、上述の第１実施形態と同一又は類似の内容については、その説明を省略する。

〔特徴（１）〕
図８に示すように、本実施形態に係るカラーフィルタ配列２２も、水平方向及び垂直方向に関し３×３画素に対応する正方配列パターンとなる基本配列パターンＰ３を含み、この基本配列パターンＰ３が水平方向及び垂直方向に繰り返し配置されている。したがって、各色のＲフィルタ２３Ｒ、Ｇフィルタ２３Ｇ、Ｂフィルタ２３Ｂが周期性をもって配列され、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号のデモザイク処理等を行う際に繰り返しパターンに従って処理を行うことができ、また基本配列パターンＰ３の単位で間引き処理して画像を縮小する場合に、間引き処理前後で共通の処理回路を使用することができる。

〔特徴（２）〕
本実施形態の基本配列パターンＰ３においても、水平方向に平行に延在する３種類のフィルタ列が垂直方向に順次配列され、「水平方向にＧフィルタ２３Ｇ、Ｂフィルタ２３Ｂ及びＢフィルタ２３Ｂが並置されるフィルタ列（第１のフィルタ列）」と、「水平方向にＧフィルタ２３Ｇ、Ｒフィルタ２３Ｒ及びＲフィルタ２３Ｒが並置されるフィルタ列（第２のフィルタ列）」と、「水平方向にＧフィルタ２３Ｇ、Ｇフィルタ２３Ｇ及びＧフィルタ２３Ｇが並置されるフィルタ列（第３のフィルタ列）」とが垂直方向に順次配列される。

したがって、本例の基本配列パターンＰ３でも、３×３画素に対応する配列パターンの４辺のうちの相互に隣接する２辺を構成する外周部ＰｏにはＧフィルタ２３Ｇが配置される。また、外周部Ｐｏ以外の２×２画素に対応する領域にはＲフィルタ２３Ｒ及びＢフィルタ２３Ｂが２つずつ配置される。

ただし本実施形態では、外周部Ｐｏ以外の２×２画素に対応する領域において、Ｒフィルタ２３Ｒが水平方向に並置され、またＢフィルタ２３Ｂが水平方向に並置される。特に本例では、基本配列パターンＰ３の外周部Ｐｏにおいて水平方向に並置されるＧフィルタ２３Ｇと隣接する位置にＲフィルタ２３Ｒが並置され、基本配列パターンＰ３の外周部Ｐｏにおいて垂直方向に並置されるＧフィルタ２３Ｇと隣接する位置にＲフィルタ２３Ｒ及びＢフィルタ２３Ｂが配置される。

この基本配列パターンＰ３が複数並置されて構成されるカラーフィルタ配列２２では、その水平方向（Ｈ）、垂直方向（Ｖ）、及び斜め方向（ＮＥ、ＮＷ）の各画素ライン内にＧフィルタ２３Ｇが配置され、入力像において高周波となる方向によらず高周波領域でのデモザイク処理の再現精度を向上させることができる。

〔特徴（３）〕
基本配列パターンＰ３内のＲＧＢフィルタ２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂに対応するＲ画素、Ｇ画素、Ｂ画素の画素数は、それぞれ２画素、５画素、２画素（２：５：２）になるので、輝度信号を得るために最も寄与するＧ画素の画素数の比率は、Ｒ画素、Ｂ画素のそれぞれの画素数の比率よりも大きくなる。したがって、輝度信号を得るために最も寄与するＧ画素の画素数の比率を、Ｒ、Ｂ画素の各画素数の比率よりも大きくしているので、デモザイク処理時におけるエリアシングを抑制することができ、かつ高周波再現性も良好になる。

〔特徴（４）〕
上記のような基本配列パターンＰ３を複数含むカラーフィルタでは、ＮＷ方向及びＮＥ方向に関して、「Ｒフィルタ２３Ｒ、Ｇフィルタ２３Ｇ及びＢフィルタ２３Ｂから成る画素ライン」を挟んで「Ｂフィルタ２３Ｂ及びＧフィルタ２３Ｇから成る画素ライン」及び「Ｒフィルタ２３Ｒ及びＧフィルタ２３Ｇから成る画素ライン」が延在し、これらの画素ラインが１：１：１の割合で存在する。したがって、Ｂフィルタ２３Ｂを含む各画素ラインは一方に（１画素分）隣接する位置に同色のＢフィルタ２３Ｂを含む他の画素ラインが配置され、またＲフィルタ２３Ｒを含む各画素ラインは一方に（１画素分）隣接する位置に同色のＲフィルタ２３Ｒを含む他の画素ラインが配置される。このように、斜め方向（ＮＥ、ＮＷ）に延在する近接（隣接）画素ラインにＲＢフィルタ２３Ｒ、２３Ｂが存在するため、斜め方向（ＮＥ、ＮＷ）に高周波成分を有する入力像によって発生しうる色モワレ（偽色）を効果的に抑制することができ、Ｒ画素及びＢ画素のデモザイク処理を精度良く行うことができる。

なお、図８（ｂ）に示したカラーフィルタ配列２２を構成することができる基本配列パターンは、図８（ａ）に示す基本配列パターンＰ３以外にも複数存在し、図８（ａ）に示す基本配列パターンＰ３から水平方向及び／又は垂直方向にシフトした３×３画素に対応する配列パターンを基本配列パターンとしてもよく、例えば図９（ａ）に示す配列パターンＰ３’を基本配列パターンとしても、図８（ｂ）に示したカラーフィルタ配列２２と同等の配列を有するカラーフィルタを構成することができる（図９（ｂ）参照）。

上述のように、本実施形態に係るカラーフィルタは、上述の第１実施形態に係るカラーフィルタと同様の特徴及び効果を有する。とりわけ、斜め方向（ＮＥ、ＮＷ）に関する、Ｒフィルタ２３Ｒ間の近接度及びＢフィルタ２３Ｂに関する近接度に優れているため、より一層、色モワレ（偽色）等を防いで解像度の高い鮮明な画像のデータを得ることが可能である。

［第４実施形態］
図１０は、第４実施形態に係るカラーフィルタの基本配列パターンを示す図であり、（ａ）は１つの基本配列パターンＰ４を示し、（ｂ）は基本配列パターンＰ４を水平方向及び垂直方向に２つずつ計４つ配置した状態を示す。

本実施形態において、上述の第３実施形態と同一又は類似の内容については、その説明を省略する。

〔特徴（１）〕
図１０に示すように、本実施形態に係るカラーフィルタ配列２２も、水平方向及び垂直方向に関し３×３画素に対応する正方配列パターンとなる基本配列パターンＰ４を含み、この基本配列パターンＰ４が水平方向及び垂直方向に繰り返し配置されている。したがって、各色のＲフィルタ２３Ｒ、Ｇフィルタ２３Ｇ、Ｂフィルタ２３Ｂが周期性をもって配列され、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号のデモザイク処理等を繰り返しパターンに従って行うことができ、また基本配列パターンＰ４の単位で間引き処理して画像を縮小する場合に、間引き処理前後の処理回路を共通化することができる。

〔特徴（２）〕
本実施形態の基本配列パターンＰ４においても、水平方向に平行に延在する３種類のフィルタ列が垂直方向に順次配列され、「水平方向にＧフィルタ２３Ｇ、Ｒフィルタ２３Ｒ及びＲフィルタ２３Ｒが並置されるフィルタ列（第１のフィルタ列）」と、「水平方向にＧフィルタ２３Ｇ、Ｂフィルタ２３Ｂ及びＢフィルタ２３Ｂが並置されるフィルタ列（第２のフィルタ列）」と、「水平方向にＧフィルタ２３Ｇ、Ｇフィルタ２３Ｇ及びＧフィルタ２３Ｇが並置されるフィルタ列（第３のフィルタ列）」とが垂直方向に順次配列される。

したがって、本例の基本配列パターンＰ４でも、３×３画素に対応する配列パターンの４辺のうちの相互に隣接する２辺を構成する外周部ＰｏにはＧフィルタ２３Ｇが配置される。また、外周部Ｐｏ以外の２×２画素に対応する領域にはＲフィルタ２３Ｒ及びＢフィルタ２３Ｂが２画素ずつ配置される。また、外周部Ｐｏ以外の２×２画素に対応する領域において、Ｒフィルタ２３Ｒが水平方向に並置され、またＢフィルタ２３Ｂが水平方向に並置され、基本配列パターンＰ４の外周部Ｐｏにおいて垂直方向に並置されるＧフィルタ２３Ｇと隣接する位置にＲフィルタ２３Ｒ及びＢフィルタ２３Ｂが配置される。

ただし本例では、基本配列パターンＰ４の外周部Ｐｏにおいて水平方向に並置されるＧフィルタ２３Ｇと隣接する位置にＢフィルタ２３Ｂが並置される。したがって、第３実施形態に係るカラーフィルタ（基本配列パターンＰ３）と第４実施形態に係るカラーフィルタ（基本配列パターンＰ４）とは、Ｒフィルタ２３ＲとＢフィルタ２３Ｂとが逆転した位置に配置される。

この基本配列パターンＰ４が複数並置されて構成されるカラーフィルタ配列２２では、その水平方向（Ｈ）、垂直方向（Ｖ）、及び斜め方向（ＮＥ、ＮＷ）の各画素ライン内にＧフィルタ２３Ｇが配置され、入力像において高周波となる方向によらず高周波領域でのデモザイク処理の再現精度を向上させることができる。

〔特徴（３）〕
基本配列パターンＰ４内のＲＧＢフィルタ２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂに対応するＲ画素、Ｇ画素、Ｂ画素の画素数は、それぞれ２画素、５画素、２画素（２：５：２）になるので、輝度信号を得るために最も寄与するＧ画素の画素数の比率は、Ｒ画素、Ｂ画素のそれぞれの画素数の比率よりも大きくなる。したがって、輝度信号を得るために最も寄与するＧ画素の画素数の比率を、Ｒ、Ｂ画素の各画素数の比率よりも大きくしているので、デモザイク処理時におけるエリアシングを抑制することができ、かつ高周波再現性も良好になる。

〔特徴（４）〕
上記のような基本配列パターンＰ４を複数含むカラーフィルタも、ＮＷ方向及びＮＥ方向に関して、「Ｒフィルタ２３Ｒ、Ｇフィルタ２３Ｇ及びＢフィルタ２３Ｂから成る画素ライン」を挟んで「Ｂフィルタ２３Ｂ及びＧフィルタ２３Ｇから成る画素ライン」及び「Ｒフィルタ２３Ｒ及びＧフィルタ２３Ｇから成る画素ライン」が延在する。したがって、Ｂフィルタ２３Ｂを含む各画素ラインは一方に（１画素分）隣接する位置に同色のＢフィルタ２３Ｂを含む他の画素ラインが配置され、またＲフィルタ２３Ｒを含む各画素ラインは一方に（１画素分）隣接する位置に同色のＲフィルタ２３Ｒを含む他の画素ラインが配置される。このように、斜め方向（ＮＥ、ＮＷ）に延在する近接（隣接）画素ラインにＲＢフィルタ２３Ｒ、２３Ｂが存在するため、斜め方向（ＮＥ、ＮＷ）に高周波成分を有する入力像によって発生しうる色モワレ（偽色）を効果的に抑制することができ、Ｒ画素及びＢ画素のデモザイク処理を精度良く行うことができる。

なお、図１０（ｂ）に示したカラーフィルタ配列２２を構成することができる基本配列パターンは、図１０（ａ）に示す基本配列パターンＰ４以外にも複数存在し、図１０（ａ）に示す基本配列パターンＰ４から水平方向及び／又は垂直方向にシフトした３×３画素に対応する配列パターンを基本配列パターンとしてもよく、例えば図１１（ａ）に示す配列パターンＰ４’を基本配列パターンとしても、図１０（ｂ）に示したカラーフィルタ配列２２と同等の配列を有するカラーフィルタを構成することができる（図１１（ｂ）参照）。

上述のように、本実施形態に係るカラーフィルタは、上述の第３実施形態に係るカラーフィルタと同様の特徴及び効果を有する。特に第３実施形態に係るカラーフィルタと同様に、斜め方向（ＮＥ、ＮＷ）に関する、Ｒフィルタ２３Ｒ間の近接度及びＢフィルタ２３Ｂに関する近接度に優れており、色モワレ（偽色）等を防いで解像度の高い鮮明な画像のデータを得ることが可能である。

［第５実施形態］
図１２は、第５実施形態に係るカラーフィルタの基本配列パターンを示す図であり、（ａ）は１つの基本配列パターンＰ５を示し、（ｂ）は基本配列パターンＰ５を水平方向及び垂直方向に２つずつ計４つ配置した状態を示す。

本実施形態において、上述の第３実施形態と同一又は類似の内容については、その説明を省略する。

〔特徴（１）〕
図１２に示すように、本実施形態に係るカラーフィルタ配列２２も、水平方向及び垂直方向に関し３×３画素に対応する正方配列パターンとなる基本配列パターンＰ５を含み、この基本配列パターンＰ５が水平方向及び垂直方向に繰り返し配置されている。したがって、各色のＲフィルタ２３Ｒ、Ｇフィルタ２３Ｇ、Ｂフィルタ２３Ｂが周期性をもって配列され、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号のデモザイク処理等を繰り返しパターンに従って行うことができ、また基本配列パターンＰ５の単位で間引き処理して画像を縮小する場合に、間引き処理前後の処理回路を共通化することができる。

〔特徴（２）〕
本実施形態の基本配列パターンＰ５においても、水平方向に平行に延在する３種類のフィルタ列が垂直方向に順次配列され、「水平方向にＧフィルタ２３Ｇ、Ｒフィルタ２３Ｒ及びＢフィルタ２３Ｂが並置されるフィルタ列（第１のフィルタ列）」と、「水平方向にＧフィルタ２３Ｇ、Ｒフィルタ２３Ｒ及びＢフィルタ２３Ｂが並置されるフィルタ列（第２のフィルタ列）」と、「水平方向にＧフィルタ２３Ｇ、Ｇフィルタ２３Ｇ及びＧフィルタ２３Ｇが並置されるフィルタ列（第３のフィルタ列）」とが垂直方向に順次配列される。

したがって、本例の基本配列パターンＰ５でも、３×３画素に対応する配列パターンの４辺のうちの相互に隣接する２辺を構成する外周部ＰｏにはＧフィルタ２３Ｇが配置される。また、外周部Ｐｏ以外の２×２画素に対応する領域にはＲフィルタ２３Ｒ及びＢフィルタ２３Ｂが２画素ずつ配置される。

ただし本例では、外周部Ｐｏ以外の２×２画素に対応する領域において、Ｒフィルタ２３Ｒが垂直方向に並置され、またＢフィルタ２３Ｂが垂直方向に並置される。また、基本配列パターンＰ５の外周部Ｐｏにおいて垂直方向に並置されるＧフィルタ２３Ｇと隣接する位置にＲフィルタ２３Ｒが並置され、基本配列パターンＰ５の外周部Ｐｏにおいて水平方向に並置されるＧフィルタ２３Ｇと隣接する位置にＲフィルタ２３Ｒ及びＢフィルタ２３Ｂが配置される。

この基本配列パターンＰ５が複数並置されて構成されるカラーフィルタ配列２２では、その水平方向（Ｈ）、垂直方向（Ｖ）、及び斜め方向（ＮＥ、ＮＷ）の各画素ライン内にＧフィルタ２３Ｇが配置され、入力像において高周波となる方向によらず高周波領域でのデモザイク処理の再現精度を向上させることができる。

〔特徴（３）〕
基本配列パターンＰ５内のＲＧＢフィルタ２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂに対応するＲ画素、Ｇ画素、Ｂ画素の画素数は、それぞれ２画素、５画素、２画素（２：５：２）になるので、輝度信号を得るために最も寄与するＧ画素の画素数の比率は、Ｒ画素、Ｂ画素のそれぞれの画素数の比率よりも大きくなる。したがって、輝度信号を得るために最も寄与するＧ画素の画素数の比率を、Ｒ、Ｂ画素の各画素数の比率よりも大きくしているので、デモザイク処理時におけるエリアシングを抑制することができ、かつ高周波再現性も良好になる。

〔特徴（４）〕
上記のような基本配列パターンＰ５を複数含むカラーフィルタも、ＮＷ方向及びＮＥ方向に関して、「Ｒフィルタ２３Ｒ、Ｇフィルタ２３Ｇ及びＢフィルタ２３Ｂから成る画素ライン」を挟んで「Ｂフィルタ２３Ｂ及びＧフィルタ２３Ｇから成る画素ライン」及び「Ｒフィルタ２３Ｒ及びＧフィルタ２３Ｇから成る画素ライン」が延在する。したがって、Ｂフィルタ２３Ｂを含む各画素ラインは一方に（１画素分）隣接する位置に同色のＢフィルタ２３Ｂを含む他の画素ラインが配置され、またＲフィルタ２３Ｒを含む各画素ラインは一方に（１画素分）隣接する位置に同色のＲフィルタ２３Ｒを含む他の画素ラインが配置される。このように、斜め方向（ＮＥ、ＮＷ）に延在する近接（隣接）画素ラインにＲＢフィルタ２３Ｒ、２３Ｂが存在するため、斜め方向（ＮＥ、ＮＷ）に高周波成分を有する入力像によって発生しうる色モワレ（偽色）を効果的に抑制することができ、Ｒ画素及びＢ画素のデモザイク処理を精度良く行うことができる。

なお、図１２（ｂ）に示したカラーフィルタ配列２２を構成することができる基本配列パターンは、図１２（ａ）に示す基本配列パターンＰ５以外にも複数存在し、図１２（ａ）に示す基本配列パターンから水平方向及び／又は垂直方向にシフトした３×３画素に対応する配列パターンを基本配列パターンとしてもよく、例えば図１３（ａ）に示す配列パターンＰ５’を基本配列パターンとしても、図１２（ｂ）に示したカラーフィルタ配列２２と同等の配列を有するカラーフィルタを構成することができる（図１３（ｂ）参照）。

上述のように、本実施形態に係るカラーフィルタは、上述の第３実施形態に係るカラーフィルタと同様の特徴及び効果を有する。特に第３実施形態に係るカラーフィルタと同様に、斜め方向（ＮＥ、ＮＷ）に関する、Ｒフィルタ２３Ｒ間の近接度及びＢフィルタ２３Ｂに関する近接度に優れており、色モワレ（偽色）等を防いで解像度の高い鮮明な画像のデータを得ることが可能である。

［第６実施形態］
図１４は、第６実施形態に係るカラーフィルタの基本配列パターンを示す図であり、（ａ）は１つの基本配列パターンＰ６を示し、（ｂ）は基本配列パターンＰ６を水平方向及び垂直方向に２つずつ計４つ配置した状態を示す。

本実施形態において、上述の第５実施形態と同一又は類似の内容については、その説明を省略する。

〔特徴（１）〕
図１４に示すように、本実施形態に係るカラーフィルタ配列２２も、水平方向及び垂直方向に関し３×３画素に対応する正方配列パターンとなる基本配列パターンＰ６を含み、この基本配列パターンＰ６が水平方向及び垂直方向に繰り返し配置されている。したがって、各色のＲフィルタ２３Ｒ、Ｇフィルタ２３Ｇ、Ｂフィルタ２３Ｂが周期性をもって配列され、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号のデモザイク処理等を繰り返しパターンに従って行うことができ、また基本配列パターンＰ６の単位で間引き処理して画像を縮小する場合に、間引き処理前後の処理回路を共通化することができる。

〔特徴（２）〕
本実施形態の基本配列パターンＰ６においても、水平方向に平行に延在する３種類のフィルタ列が垂直方向に順次配列され、「水平方向にＧフィルタ２３Ｇ、Ｂフィルタ２３Ｂ及びＲフィルタ２３Ｒが並置されるフィルタ列（第１のフィルタ列）」と、「水平方向にＧフィルタ２３Ｇ、Ｂフィルタ２３Ｂ及びＲフィルタ２３Ｒが並置されるフィルタ列（第２のフィルタ列）」と、「水平方向にＧフィルタ２３Ｇ、Ｇフィルタ２３Ｇ及びＧフィルタ２３Ｇが並置されるフィルタ列（第３のフィルタ列）」とが垂直方向に順次配列される。

したがって、本例の基本配列パターンＰ６でも、３×３画素に対応する配列パターンの４辺のうちの相互に隣接する２辺を構成する外周部ＰｏにはＧフィルタ２３Ｇが配置される。また、外周部Ｐｏ以外の２×２画素に対応する領域にはＲフィルタ２３Ｒ及びＢフィルタ２３Ｂが２画素ずつ配置され、外周部Ｐｏ以外の２×２画素に対応する領域において、Ｒフィルタ２３Ｒが垂直方向に並置され、またＢフィルタ２３Ｂが垂直方向に並置される。また、基本配列パターンＰ６の外周部Ｐｏにおいて水平方向に並置されるＧフィルタ２３Ｇと隣接する位置にＲフィルタ２３Ｒ及びＢフィルタ２３Ｂが配置される。

ただし本例では、基本配列パターンＰ６の外周部Ｐｏにおいて垂直方向に並置されるＧフィルタ２３Ｇと隣接する位置にＢフィルタ２３Ｂが並置される。したがって、第５実施形態に係るカラーフィルタ（基本配列パターンＰ５）と第６実施形態に係るカラーフィルタ（基本配列パターンＰ６）とは、Ｒフィルタ２３ＲとＢフィルタ２３Ｂとが逆転した位置に配置される。

この基本配列パターンＰ６が複数並置されて構成されるカラーフィルタ配列２２では、その水平方向（Ｈ）、垂直方向（Ｖ）、及び斜め方向（ＮＥ、ＮＷ）の各画素ライン内にＧフィルタ２３Ｇが配置され、入力像において高周波となる方向によらず高周波領域でのデモザイク処理の再現精度を向上させることができる。

〔特徴（３）〕
基本配列パターンＰ６内のＲＧＢフィルタ２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂに対応するＲ画素、Ｇ画素、Ｂ画素の画素数は、それぞれ２画素、５画素、２画素（２：５：２）になるので、輝度信号を得るために最も寄与するＧ画素の画素数の比率は、Ｒ画素、Ｂ画素のそれぞれの画素数の比率よりも大きくなる。したがって、輝度信号を得るために最も寄与するＧ画素の画素数の比率を、Ｒ、Ｂ画素の各画素数の比率よりも大きくしているので、デモザイク処理時におけるエリアシングを抑制することができ、かつ高周波再現性も良好になる。

〔特徴（４）〕
上記のような基本配列パターンＰ６を複数含むカラーフィルタも、ＮＷ方向及びＮＥ方向に関して、「Ｒフィルタ２３Ｒ、Ｇフィルタ２３Ｇ及びＢフィルタ２３Ｂから成る画素ライン」を挟んで「Ｂフィルタ２３Ｂ及びＧフィルタ２３Ｇから成る画素ライン」及び「Ｒフィルタ２３Ｒ及びＧフィルタ２３Ｇから成る画素ライン」が延在する。したがって、Ｂフィルタ２３Ｂを含む各画素ラインは一方に（１画素分）隣接する位置に同色のＢフィルタ２３Ｂを含む他の画素ラインが配置され、またＲフィルタ２３Ｒを含む各画素ラインは一方に（１画素分）隣接する位置に同色のＲフィルタ２３Ｒを含む他の画素ラインが配置される。このように、斜め方向（ＮＥ、ＮＷ）に延在する近接（隣接）画素ラインにＲＢフィルタ２３Ｒ、２３Ｂが存在するため、斜め方向（ＮＥ、ＮＷ）に高周波成分を有する入力像によって発生しうる色モワレ（偽色）を効果的に抑制することができ、Ｒ画素及びＢ画素のデモザイク処理を精度良く行うことができる。

なお、図１４（ｂ）に示したカラーフィルタ配列２２を構成することができる基本配列パターンは、図１４（ａ）に示す基本配列パターンＰ６以外にも複数存在し、図１４（ａ）に示す基本配列パターンＰ６から水平方向及び／又は垂直方向にシフトした３×３画素に対応する配列パターンを基本配列パターンとしてもよく、例えば図１５（ａ）に示す配列パターンＰ６’を基本配列パターンとしても、図１４（ｂ）に示したカラーフィルタ配列２２と同等の配列を有するカラーフィルタを構成することができる（図１５（ｂ）参照）。

上述のように、本実施形態に係るカラーフィルタは、上述の第５実施形態に係るカラーフィルタと同様の特徴及び効果を有する。特に第５実施形態に係るカラーフィルタと同様に、斜め方向（ＮＥ、ＮＷ）に関する、Ｒフィルタ２３Ｒ間の近接度及びＢフィルタ２３Ｂに関する近接度に優れており、色モワレ（偽色）等を防いで解像度の高い鮮明な画像のデータを得ることが可能である。

［第７実施形態］
本実施形態において、上述の第１実施形態〜第６実施形態と同一又は類似の内容については、その説明を省略する。

本実施形態のカラーフィルタは、水平方向及び垂直方向に６×３画素又は３×６画素（Ｍ×Ｎ画素又はＮ×Ｍ画素）に対応する配列パターンで配列されてなる基本配列パターンを含み、この基本配列パターンが水平方向及び垂直方向に繰り返し配置されてカラーフィルタが成る。また、この基本配列パターンは、３×３画素（Ｍ×Ｎ／２画素又はＮ／２×Ｍ画素）に対応するサブ配列を２種類含む。

具体的には、上述の第１実施形態〜第６実施形態に係る３×３画素に対応する基本配列パターン（図４〜図１５参照）のうち、任意の２種類の基本配列パターン（第１のサブ配列及び第２のサブ配列）を水平方向又は垂直方向に並置した配列パターンを本実施形態に係る基本配列パターンとすることができる。

特に、Ｇフィルタ２３Ｇ（第１の色）以外のＲフィルタ２３Ｒ（第１の構成色）及びＢフィルタ２３Ｂ（第２の構成色）の位置関係が逆転している２種類の配列パターンを第１のサブ配列及び第２のサブ配列として組み合わせることが好ましい。すなわち、第１のサブ配列及び第２のサブ配列の各々のうち２辺を構成する外周部Ｐｏ以外において、第１のサブ配列におけるＲフィルタ２３Ｒの位置と第２のサブ配列におけるＢフィルタ２３Ｂの位置とが対応し、第１のサブ配列におけるＢフィルタ２３Ｂの位置と第２のサブ配列におけるＲフィルタ２３Ｒの位置とが対応することが好ましい。

そのような好ましい組み合わせとして、例えば、「第１実施形態に係る基本配列パターンＰ１（図４参照）と第２実施形態に係る基本配列パターンＰ２（図６参照）」の組み合わせ、「第３実施形態に係る基本配列パターンＰ３（図８参照）と第４実施形態に係る基本配列パターンＰ４（図１０参照）」の組み合わせ、及び「第５実施形態に係る基本配列パターンＰ５（図１２参照）と第６実施形態に係る基本配列パターンＰ６（図１４参照）」の組み合わせが挙げられる。

図１６は、第１実施形態に係る基本配列パターンＰ１を第１のサブ配列（Ａ配列）とし、第２実施形態に係る基本配列パターンＰ２を第２のサブ配列（Ｂ配列）とし、両者を垂直方向に組み合わせた本実施形態の基本配列パターンＰ７（水平方向画素：垂直方向画素＝３画素：６画素）を示す。図１６（ａ）は図４及び図６に示す配列パターンの組み合わせを示し、図１６（ｂ）は図１６（ａ）に示す基本配列パターンＰ７を水平方向にシフトした基本配列パターンＰ７’を示すが、両者は全体としては同一のカラーフィルタ配列を示す。

また図１７は、第１実施形態に係る基本配列パターンＰ１を第１のサブ配列（Ａ配列）とし、第２実施形態に係る基本配列パターンＰ２を第２のサブ配列（Ｂ配列）とし、両者を水平方向に組み合わせた本実施形態の基本配列パターン（水平方向画素：垂直方向画素＝６画素：３画素）を示す。図１７（ａ）は図４及び図６に示す配列パターンの組み合わせを示し、図１７（ｂ）は図１７（ａ）に示す基本配列パターンＰ７を水平方向にシフトした基本配列パターンＰ７’を示すが、両者は全体としては同一のカラーフィルタ配列を示す。

図１６及び図１７に示す本実施形態に係るカラーフィルタは、以下の特徴を有する。

〔特徴（１）〕
本実施形態に係るカラーフィルタ配列２２も、水平方向及び垂直方向に関し３×６画素又は６×３画素に対応する配列パターンとなる基本配列パターンＰ７を含み、この基本配列パターンＰ７が水平方向及び垂直方向に繰り返し配置されている。したがって、各色のＲフィルタ２３Ｒ、Ｇフィルタ２３Ｇ、Ｂフィルタ２３Ｂが周期性をもって配列され、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号のデモザイク処理等を繰り返しパターンに従って行うことができ、また基本配列パターンＰ７の単位で間引き処理して画像を縮小する場合に、間引き処理前後の処理回路を共通化することができる。

〔特徴（２）〕
本実施形態の基本配列パターンＰ７の各サブ配列では、３×３画素に対応する配列パターンの４辺のうちの相互に隣接する２辺を構成する外周部ＰｏにはＧフィルタ２３Ｇが配置される。

また、外周部Ｐｏ以外の２×２画素に対応する領域にはＲフィルタ２３Ｒ及びＢフィルタ２３Ｂが２画素ずつ配置され、外周部Ｐｏ以外の２×２画素に対応する領域において、サブ配列の２辺を構成する外周部Ｐｏ以外の箇所における一方の対角線方向にＲフィルタ２３Ｒが並置され、他方の対角線方向にＢフィルタ２３Ｂが並置される。これらのＲフィルタ２３Ｒ及びＢフィルタ２３Ｂの位置関係は、第１のサブ配列及び第２のサブ配列間で逆転している。

この基本配列パターンＰ７が複数並置されて構成されるカラーフィルタ配列２２では、その水平方向（Ｈ）、垂直方向（Ｖ）、及び斜め方向（ＮＥ、ＮＷ）の各画素ライン内にＧフィルタ２３Ｇが配置され、入力像において高周波となる方向によらず高周波領域でのデモザイク処理の再現精度を向上させることができる。

〔特徴（３）〕
基本配列パターンＰ７内のＲＧＢフィルタ２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂに対応するＲ画素、Ｇ画素、Ｂ画素の画素数は、それぞれ４画素、１０画素、４画素（２：５：２）になるので、輝度信号を得るために最も寄与するＧ画素の画素数の比率は、Ｒ画素、Ｂ画素のそれぞれの画素数の比率よりも大きくなる。したがって、輝度信号を得るために最も寄与するＧ画素の画素数の比率を、Ｒ、Ｂ画素の各画素数の比率よりも大きくしているので、デモザイク処理時におけるエリアシングを抑制することができ、かつ高周波再現性も良好になる。

〔特徴（４）〕
上記のような基本配列パターンＰ７を複数含むカラーフィルタも、ＮＷ方向及びＮＥ方向に延在する少なくとも６画素以上から成る画素ラインは、「Ｒフィルタ２３Ｒ、Ｇフィルタ２３Ｇ及びＢフィルタ２３Ｂから成る画素ライン」となり、すべての色（第１の色及び第２の色）に対応するカラーフィルタが配置される。したがって、Ｇフィルタ２３ＧだけではなくＲフィルタ２３Ｒ及びＢフィルタ２３Ｂも、ＮＷ方向及びＮＥ方向に関して、（１画素分）隣接する位置に同色のＲフィルタ２３Ｒ及びＢフィルタ２３Ｂを含む他の画素ラインが配置される。このように、斜め方向（ＮＥ、ＮＷ）に延在する近接（隣接）画素ラインにＲＢフィルタ２３Ｒ、２３Ｂが存在するため、斜め方向（ＮＥ、ＮＷ）に高周波成分を有する入力像によって発生しうる色モワレ（偽色）を効果的に抑制することができ、Ｒ画素及びＢ画素のデモザイク処理を精度良く行うことができる。

上述のように、本実施形態に係るカラーフィルタは、上述の各実施形態に係るカラーフィルタと同様の特徴及び効果を有する。特に本実施形態に係るカラーフィルタは、斜め方向（ＮＥ、ＮＷ）に関して、Ｒフィルタ２３Ｒ、Ｇフィルタ２３Ｇ及びＢフィルタ２３Ｂの各々が隣接配置されており、色モワレ（偽色）等を防いで解像度の高い鮮明な画像のデータを得ることが可能である。

［第８実施形態］
本実施形態において、上述の第１実施形態〜第７実施形態と同一又は類似の内容については、その説明を省略する。

本実施形態のカラーフィルタは、水平方向及び垂直方向に６×６画素（Ｍ×Ｍ画素）に対応する配列パターンで配列されてなる基本配列パターンを含み、この基本配列パターンが水平方向及び垂直方向に繰り返し配置されてカラーフィルタが成る。また、この基本配列パターンは、３×３画素（Ｍ／２×Ｍ／２画素）に対応するサブ配列を２種類含む。

具体的には、上述の第１実施形態〜第６実施形態に係る３×３画素に対応する基本配列パターン（図４〜図１５参照）のうち、任意の２種類の基本配列パターン（第１のサブ配列及び第２のサブ配列）をそれぞれ２つずつ含み、第１のサブ配列及び第２のサブ配列が相互に水平方向及び垂直方向に隣接並置した配列パターンを、本実施形態に係る基本配列パターンとすることができる。

特に、Ｇフィルタ２３Ｇ（第１の色）以外のＲフィルタ２３Ｒ（第１の構成色）及びＢフィルタ２３Ｂ（第２の構成色）の位置関係が逆転している２種類の配列パターンを第１のサブ配列及び第２のサブ配列として組み合わせることが好ましい。そのような好ましい組み合わせとして、例えば、「第１実施形態に係る基本配列パターンＰ１（図４参照）と第２実施形態に係る基本配列パターンＰ２（図６参照）」の組み合わせ、「第３実施形態に係る基本配列パターンＰ３（図８参照）と第４実施形態に係る基本配列パターンＰ４（図１０参照）」の組み合わせ、及び「第５実施形態に係る基本配列パターンＰ５（図１２参照）と第６実施形態に係る基本配列パターンＰ６（図１４参照）」の組み合わせが挙げられる。

図１８は、第３実施形態に係る基本配列パターンＰ３を第１のサブ配列（Ａ配列）とし、第４実施形態に係る基本配列パターンＰ４を第２のサブ配列（Ｂ配列）として組み合わせた本実施形態の基本配列パターンＰ８を示す。図１８（ａ）は図６及び図８に示す配列パターンの組み合わせを示し、図１８（ｂ）は図１８（ａ）に示す基本配列パターンＰ８を水平方向及び垂直方向にシフトした基本配列パターンＰ８’を示すが、両者は全体としては同一のカラーフィルタ配列を示す。図１８に示す基本配列パターンＰ８（Ｐ８’）では、第１のサブ配列同士が対角線方向に並置され、第２のサブ配列同士が対角線方向に並置され、第１のサブ配列と第２のサブ配列とは水平方向及び垂直方向に隣接する。

図１８に示す本実施形態に係るカラーフィルタは、以下の特徴を有する。

〔特徴（１）〕
本実施形態に係るカラーフィルタ配列２２も、水平方向及び垂直方向に関し６×６画素に対応する配列パターンとなる基本配列パターンＰ８を含み、この基本配列パターンＰ８が水平方向及び垂直方向に繰り返し配置されている。したがって、各色のＲフィルタ２３Ｒ、Ｇフィルタ２３Ｇ、Ｂフィルタ２３Ｂが周期性をもって配列され、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号のデモザイク処理等を繰り返しパターンに従って行うことができ、また基本配列パターンＰ８の単位で間引き処理して画像を縮小する場合に、間引き処理前後の処理回路を共通化することができる。

〔特徴（２）〕
本実施形態の基本配列パターンＰ８の各サブ配列では、３×３画素に対応する配列パターンの４辺のうちの相互に隣接する２辺を構成する外周部ＰｏにはＧフィルタ２３Ｇが配置される。

また、外周部Ｐｏ以外の２×２画素に対応する領域にはＲフィルタ２３Ｒ及びＢフィルタ２３Ｂが２画素ずつ配置され、サブ配列の２辺を構成する外周部Ｐｏ以外の２×２画素に対応する領域において、Ｒフィルタ２３Ｒが水平方向に並置され、またＢフィルタ２３Ｂが水平方向に並置される。これらのＲフィルタ２３Ｒ及びＢフィルタ２３Ｂの位置関係は、第１のサブ配列及び第２のサブ配列間で逆転している。

この基本配列パターンＰ８が複数並置されて構成されるカラーフィルタ配列２２では、その水平方向（Ｈ）、垂直方向（Ｖ）、及び斜め方向（ＮＥ、ＮＷ）の各画素ライン内にＧフィルタ２３Ｇが配置され、入力像において高周波となる方向によらず高周波領域でのデモザイク処理の再現精度を向上させることができる。

〔特徴（３）〕
基本配列パターンＰ８内のＲＧＢフィルタ２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂに対応するＲ画素、Ｇ画素、Ｂ画素の画素数は、それぞれ８画素、２０画素、８画素（２：５：２）になるので、輝度信号を得るために最も寄与するＧ画素の画素数の比率は、Ｒ画素、Ｂ画素のそれぞれの画素数の比率よりも大きくなる。したがって、輝度信号を得るために最も寄与するＧ画素の画素数の比率を、Ｒ、Ｂ画素の各画素数の比率よりも大きくしているので、デモザイク処理時におけるエリアシングを抑制することができ、かつ高周波再現性も良好になる。

〔特徴（４）〕
上記の基本配列パターンＰ８を複数含むカラーフィルタは、ＮＷ方向及びＮＥ方向に関して、一つの「Ｒフィルタ２３Ｒ、Ｇフィルタ２３Ｇ及びＢフィルタ２３Ｂから成る画素ライン」を挟んで２つの「Ｂフィルタ２３Ｂ及びＧフィルタ２３Ｇから成る画素ライン」及び２つの「Ｒフィルタ２３Ｒ及びＧフィルタ２３Ｇから成る画素ライン」が延在し、これらの画素ラインが１：２：２の割合で存在する。このように、斜め方向（ＮＥ、ＮＷ）に延在する近接画素ラインにＲＢフィルタ２３Ｒ、２３Ｂはそれぞれ配置されるので、斜め方向（ＮＥ、ＮＷ）に高周波成分を有する入力像によって発生しうる色モワレ（偽色）を効果的に抑制することができ、Ｒ画素及びＢ画素のデモザイク処理を精度良く行うことができる。

上述のように、本実施形態に係るカラーフィルタは、上述の実施形態に係るカラーフィルタと同様の特徴及び効果を有する。特に本実施形態に係るカラーフィルタは、斜め方向（ＮＥ、ＮＷ）に関して、Ｒフィルタ２３Ｒ、Ｇフィルタ２３Ｇ及びＢフィルタ２３Ｂの各々の近接度が高く、色モワレ（偽色）等を防いで解像度の高い鮮明な画像のデータを得ることが可能である。

［第９実施形態］
本実施形態において、上述の第１実施形態〜第８実施形態と同一又は類似の内容については、その説明を省略する。

本実施形態のカラーフィルタは、水平方向及び垂直方向に６×６画素（Ｍ×Ｍ画素）に対応する配列パターンで配列されてなる基本配列パターンを含み、この基本配列パターンが水平方向及び垂直方向に繰り返し配置されてカラーフィルタが成る。また、この基本配列パターンは、３×３画素（Ｍ／２×Ｍ／２画素）に対応するサブ配列を４種類含む。

具体的には、上述の第１実施形態〜第６実施形態に係る３×３画素に対応する基本配列パターン（図４〜図１５参照）のうち、任意の４種類の基本配列パターン（第１のサブ配列、第２のサブ配列、第３のサブ配列及び第４のサブ配列）を含む。

特に、Ｇフィルタ２３Ｇ（第１の色）以外のＲフィルタ２３Ｒ（第１の構成色）及びＢフィルタ２３Ｂ（第２の構成色）の位置関係が逆転している配列パターンが対角線方向に並置されることが好ましい。そのような好ましい組み合わせとして、例えば、第３実施形態に係る基本配列パターンＰ３（図８参照）を第１のサブ配列（Ａ配列）とし、第４実施形態に係る基本配列パターンＰ４（図１０参照）を第２のサブ配列（Ｂ配列）とし、第５実施形態に係る基本配列パターンＰ５（図１２参照）を第３のサブ配列（Ｃ配列）とし、第６実施形態に係る基本配列パターンＰ６（図１４参照）を第４のサブ配列（Ｄ配列）として組み合わせ、第１のサブ配列と第２のサブ配列とを一方の対角線方向に並置し、第３のサブ配列と第４のサブ配列とを他方の対角線方向に並置する例が挙げられる。

図１９は、第３実施形態〜第６実施形態に係る基本配列パターンを第１のサブ配列〜第４のサブ配列（Ａ配列、Ｂ配列、Ｃ配列及びＤ配列）として組み合わせた本実施形態の基本配列パターンＰ９を示す。図１９（ａ）は図８、図１０、図１２及び図１４に示す配列パターンの組み合わせを示し、図１９（ｂ）は図１９（ａ）に示す基本配列パターンＰ９を水平方向及び垂直方向にシフトした基本配列パターンＰ９’を示すが、両者は全体としては同一のカラーフィルタ配列を示す。

図１９に示す本実施形態に係るカラーフィルタは、以下の特徴を有する。

〔特徴（１）〕
本実施形態に係るカラーフィルタ配列２２も、水平方向及び垂直方向に関し６×６画素に対応する配列パターンとなる基本配列パターンＰ９（Ｐ９’）を含み、この基本配列パターンＰ９が水平方向及び垂直方向に繰り返し配置されている。したがって、各色のＲフィルタ２３Ｒ、Ｇフィルタ２３Ｇ、Ｂフィルタ２３Ｂが周期性をもって配列され、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号のデモザイク処理等を繰り返しパターンに従って行うことができ、また基本配列パターンＰ９の単位で間引き処理して画像を縮小する場合に、間引き処理前後の処理回路を共通化することができる。

〔特徴（２）〕
本実施形態の基本配列パターンＰ９の各サブ配列では、３×３画素に対応する配列パターンの４辺のうちの相互に隣接する２辺を構成する外周部ＰｏにはＧフィルタ２３Ｇが配置される。

また、外周部Ｐｏ以外の２×２画素に対応する領域にはＲフィルタ２３Ｒ及びＢフィルタ２３Ｂが２画素ずつ配置され、サブ配列の２辺を構成する外周部Ｐｏ以外の２×２画素に対応する領域において、Ｒフィルタ２３Ｒが水平方向（第１のサブ配列及び第２のサブ配列）又は垂直方向（第３のサブ配列及び第４のサブ配列）に並置され、またＢフィルタ２３Ｂが水平方向（第１のサブ配列及び第２のサブ配列）又は垂直方向（第３のサブ配列及び第４のサブ配列）に並置される。特に本例では、一方の対角線上に配置される第１のサブ配列及び第２のサブ配列間のＲフィルタ２３Ｒ及びＢフィルタ２３Ｂの位置関係が逆転し、他方の対角線上に配置される第３のサブ配列及び第４のサブ配列間のＲフィルタ２３Ｒ及びＢフィルタ２３Ｂの位置関係が逆転している。

この基本配列パターンＰ９が複数並置されて構成されるカラーフィルタ配列２２では、その水平方向（Ｈ）、垂直方向（Ｖ）、及び斜め方向（ＮＥ、ＮＷ）の各画素ライン内にＧフィルタ２３Ｇが配置され、入力像において高周波となる方向によらず高周波領域でのデモザイク処理の再現精度を向上させることができる。

〔特徴（３）〕
基本配列パターンＰ９内のＲＧＢフィルタ２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂに対応するＲ画素、Ｇ画素、Ｂ画素の画素数は、それぞれ８画素、２０画素、８画素（２：５：２）になるので、輝度信号を得るために最も寄与するＧ画素の画素数の比率は、Ｒ画素、Ｂ画素のそれぞれの画素数の比率よりも大きくなる。したがって、輝度信号を得るために最も寄与するＧ画素の画素数の比率を、Ｒ、Ｂ画素の各画素数の比率よりも大きくしているので、デモザイク処理時におけるエリアシングを抑制することができ、かつ高周波再現性も良好になる。

〔特徴（４）〕
上記のような基本配列パターンＰ９を複数含むカラーフィルタ配列も、ＮＷ方向及びＮＥ方向に延在する少なくとも６画素以上から成る画素ラインは、「Ｒフィルタ２３Ｒ、Ｇフィルタ２３Ｇ及びＢフィルタ２３Ｂから成る画素ライン」となる。したがって、Ｇフィルタ２３ＧだけではなくＲフィルタ２３Ｒ及びＢフィルタ２３Ｂも、ＮＷ方向及びＮＥ方向に関して、（１画素分）隣接する位置に同色のＲフィルタ２３Ｒ及びＢフィルタ２３Ｂを含む他の画素ラインが配置される。このように、斜め方向（ＮＥ、ＮＷ）に延在する近接（隣接）画素ラインにＲＢフィルタ２３Ｒ、２３Ｂが存在するため、斜め方向（ＮＥ、ＮＷ）に高周波成分を有する入力像によって発生しうる色モワレ（偽色）を効果的に抑制することができ、Ｒ画素及びＢ画素のデモザイク処理を精度良く行うことができる。

上述のように、本実施形態に係るカラーフィルタは、上述の実施形態に係るカラーフィルタと同様の特徴及び効果を有する。特に本実施形態に係るカラーフィルタは、斜め方向（ＮＥ、ＮＷ）に関して、Ｒフィルタ２３Ｒ、Ｇフィルタ２３Ｇ及びＢフィルタ２３Ｂの各々が隣接配置されており、色モワレ（偽色）等を防いで解像度の高い鮮明な画像のデータを得ることが可能である。

［変形例］
上述の各実施形態では、第１の色として緑（Ｇ）を採用し、第２の色として赤（Ｒ）及び青（Ｂ）を採用した例について説明したが、カラーフィルタで使用しうる色はこれらの色に限定されるものではなく、以下の条件を満たす色に対応するカラーフィルタを用いることもできる。

＜第１のフィルタ（第１の色）の条件＞
上記各実施形態では、本発明の第１の色を有する第１のフィルタとしてＧ色のＧフィルタ２３Ｇを例に挙げて説明を行ったが、Ｇフィルタ２３Ｇの代わりに、あるいはＧフィルタ２３Ｇの一部に代えて、下記条件（１）から条件（４）のいずれかを満たすフィルタを用いてもよい。

〔条件（１）〕
条件（１）は、輝度信号を得るための寄与率が５０％以上であることである。この寄与率５０％は、本発明の第１の色（Ｇ色など）と、第２の色（Ｒ、Ｂ色など）とを区別するために定めた値であって、輝度データを得るための寄与率がＲ色、Ｂ色などよりも相対的に高くなる色が「第１の色」に含まれるように定めた値である。Ｇ色の寄与率は上記式（１）に示したように６０％となるので条件（１）を満たす。また、Ｇ色以外の色の寄与率についても実験やシミュレーションにより取得可能である。従って、Ｇ色以外で寄与率が５０％以上となる色を有するフィルタについても、本発明の第１のフィルタとして用いることができる。なお、寄与率が５０％未満となる色は本発明の第２色（Ｒ色、Ｂ色など）となり、この色を有するフィルタが本発明の第２のフィルタとなる。

〔条件（２）〕
条件（２）は、フィルタの透過率のピークが波長４８０ｎｍ以上５７０ｎｍ以下の範囲内にあることである。フィルタの透過率は、例えば分光光度計で測定された値が用いられる。この波長範囲は、本発明の第１の色（Ｇ色など）と、第２の色（Ｒ、Ｂ色など）とを区別するために定められた範囲であって、前述の寄与率が相対的に低くなるＲ色、Ｂ色などのピークが含まれず、かつ寄与率が相対的に高くなるＧ色などのピークが含まれるように定められた範囲である。したがって、透過率のピークが波長４８０ｎｍ以上５７０ｎｍ以下の範囲内にあるフィルタを第１のフィルタとして用いることができる。なお、透過率のピークが波長４８０ｎｍ以上５７０ｎｍ以下の範囲外となるフィルタが本発明の第２のフィルタ（Ｒフィルタ２３Ｒ、Ｂフィルタ２３Ｂ）となる。

〔条件（３）〕
条件（３）は、波長５００ｎｍ以上５６０ｎｍ以下の範囲内での透過率が第２のフィルタ（Ｒフィルタ２３ＲやＢフィルタ２３Ｂ）の透過率よりも高いことである。この条件（３）においても、フィルタの透過率は例えば分光光度計で測定された値が用いられる。この条件（３）の波長範囲も、本発明の第１の色（Ｇ色など）と、第２の色（Ｒ、Ｂ色など）とを区別するために定められた範囲であって、Ｒ色やＢ色などよりも前述の寄与率が相対的に高くなる色を有するフィルタの透過率が、ＲＢフィルタ２３Ｒ、２３Ｂなどの透過率よりも高くなる範囲である。したがって、透過率が波長５００ｎｍ以上５６０ｎｍ以下の範囲内で相対的に高いフィルタを第１のフィルタとして用い、透過率が相対的に低いフィルタを第２のフィルタとして用いることができる。

〔条件（４）〕
条件（４）は、３原色のうち最も輝度信号に寄与する色（例えばＲＧＢのうちのＧ色）と、この３原色とは異なる色とを含む２色以上のフィルタを、第１のフィルタとして用いることである。この場合には、第１のフィルタの各色以外の色に対応するフィルタが第２のフィルタとなる。

＜複数種類の第１のフィルタ（Ｇフィルタ）＞
したがって、第１のフィルタとしてのＧ色のＧフィルタ２３Ｇは一種類に限定されるものではなく、例えば複数種類のＧフィルタ２３Ｇを第１のフィルタとして用いることもできる。すなわち上述の各実施形態に係るカラーフィルタ（基本配列パターン）のＧフィルタ２３Ｇが、第１Ｇフィルタ２３Ｇ１または第２Ｇフィルタ２３Ｇ２に適宜置き換えられてもよい。第１Ｇフィルタ２３Ｇ１は第１の波長帯域のＧ光を透過し、第２Ｇフィルタ２３Ｇ２は第１Ｇフィルタ２３Ｇ１と相関の高い第２の波長帯域のＧ光を透過する（図２０参照）。

第１Ｇフィルタ２３Ｇ１としては、現存のＧフィルタ（例えば第１実施形態のＧフィルタ２３Ｇ）を用いることができる。また、第２Ｇフィルタ２３Ｇ２としては、第１Ｇフィルタ２３Ｇ１と相関の高いフィルタを用いることができる。この場合に、第２Ｇフィルタ２３Ｇ２が配置される受光素子の分光感度曲線のピーク値は、例えば波長５００ｎｍから５３５ｎｍの範囲（現存のＧフィルタが配置される受光素子の分光感度曲線のピーク値の近傍）にあることが望ましい。なお、４色（Ｒ、Ｇ１、Ｇ２、Ｂ）のカラーフィルタを決定する方法は、例えば特開２００３−２８４０８４号に記載されている方法が用いられる。

このようにカラー撮像素子により取得される画像の色を４種類とし、取得される色情報を増やすことにより、３種類の色（ＲＧＢ）のみが取得される場合と較べて、より正確に色を表現することができる。すなわち、眼で違うものに見える色は違う色に、同じものに見える色は同じ色にそれぞれ再現すること（「色の判別性」を向上させること）ができる。

なお、第１及び第２Ｇフィルタ２３Ｇ１、２３Ｇ２の透過率は、第１実施形態のＧフィルタ２３Ｇの透過率と基本的には同じであるので、輝度信号を得るための寄与率は５０％よりは高くなる。したがって、第１及び第２Ｇフィルタ２３Ｇ１、２３Ｇ２は前述の条件（１）を満たす。

また、カラーフィルタ配列（受光素子）の分光感度特性を示す図２０において、各Ｇフィルタ２３Ｇ１、２３Ｇ２の透過率のピーク（各Ｇ画素の感度のピーク）は波長４８０ｎｍ以上５７０ｎｍ以下の範囲内にある。各Ｇフィルタ２３Ｇ１、２３Ｇ２の透過率は波長５００ｎｍ以上５６０ｎｍ以下の範囲内で、ＲＢフィルタ２３Ｒ、２３Ｂの透過率よりも高くなる。このため、各Ｇフィルタ２３Ｇ１、２３Ｇ２は前述の条件（２）、（３）も満たしている。

なお、各Ｇフィルタ２３Ｇ１、２３Ｇ２の配置や個数は適宜変更してもよい。また、Ｇフィルタ２３Ｇの種類を３種類以上に増加してもよい。

＜透明フィルタ（Ｗフィルタ）＞
上述の実施形態では、主としてＲＧＢ色に対応する色フィルタから成るカラーフィルタが示されているが、これらの色フィルタの一部を透明フィルタＷ（白色画素）としてもよい。特に第１のフィルタ（Ｇフィルタ２３Ｇ）の一部に代えて透明フィルタＷを配置することが好ましい。このようにＧ画素の一部を白色画素に置き換えることにより、画素サイズを微細化しても色再現性の劣化を抑制することができる。

透明フィルタＷは、透明色（第１の色）のフィルタである。透明フィルタＷは、可視光の波長域に対応する光を透過可能であり、例えばＲＧＢの各色の光の透過率が５０％以上となるフィルタである。透明フィルタＷの透過率は、Ｇフィルタ２３Ｇよりも高くなるので、輝度信号を得るための寄与率もＧ色（６０％）よりは高くなり、前述の条件（１）を満たす。

カラーフィルタ配列（受光素子）の分光感度特性を示す図２１において、透明フィルタＷの透過率のピーク（白色画素の感度のピーク）は波長４８０ｎｍ以上５７０ｎｍ以下の範囲内にある。また、透明フィルタＷの透過率は波長５００ｎｍ以上５６０ｎｍ以下の範囲内で、ＲＢフィルタ２３Ｒ、２３Ｂの透過率よりも高くなる。このため、透明フィルタＷは前述の条件（２）、（３）も満たしている。なお、Ｇフィルタ２３Ｇについても透明フィルタＷと同様に前述の条件（１）〜（３）を満たしている。

このように透明フィルタＷは、前述の条件（１）〜（３）を満たしているので、本発明の第１のフィルタとして用いることができる。なお、カラーフィルタ配列では、ＲＧＢの３原色のうち最も輝度信号に寄与するＧ色に対応するＧフィルタ２３Ｇの一部を透明フィルタＷに置き換えているので、前述の条件（４）も満たしている。

＜エメラルドフィルタ（Ｅフィルタ）＞
上述の実施形態では、主としてＲＧＢ色に対応する色フィルタから成るカラーフィルタが示されているが、これらの色フィルタの一部を他の色フィルタとしてもよく、例えばエメラルド（Ｅ）色に対応するフィルタＥ（エメラルド画素）としてもよい。特に第１のフィルタ（Ｇフィルタ２３Ｇ）の一部に代えてエメラルドフィルタ（Ｅフィルタ）を配置することが好ましい。このようにＧフィルタ２３Ｇの一部をＥフィルタで置き換えた４色のカラーフィルタ配列を用いることで、輝度の高域成分の再現を向上させ、ジャギネスを低減させるとともに、解像度感の向上を可能とすることができる。

カラーフィルタ配列（受光素子）の分光感度特性を示す図２２において、エメラルドフィルタＥの透過率のピーク（Ｅ画素の感度のピーク）は波長４８０ｎｍ以上５７０ｎｍ以下の範囲内にある。また、エメラルドフィルタＥの透過率は波長５００ｎｍ以上５６０ｎｍ以下の範囲内で、ＲＢフィルタ２３Ｒ、２３Ｂの透過率よりも高くなる。このため、エメラルドフィルタＥは前述の条件（２）、（３）を満たしている。また、カラーフィルタ配列では、ＲＧＢの３原色のうち最も輝度信号に寄与するＧ色に対応するＧフィルタ２３Ｇの一部をエメラルドフィルタＥに置き換えているので、前述の条件（４）も満たしている。

なお、図２２に示した分光特性では、エメラルドフィルタＥがＧフィルタ２３Ｇよりも短波長側にピークを持つが、Ｇフィルタ２３Ｇよりも長波長側にピークを持つ（少し黄色よりの色に見える）場合もある。このようにエメラルドフィルタＥとしては、本発明の各条件を満たすものを選択可能であり、例えば、条件（１）を満たすようなエメラルドフィルタＥを選択することもできる。

＜他の色の種類＞
上述の各実施形態では、原色ＲＧＢのカラーフィルタで構成されるカラーフィルタ配列について説明したが、例えば原色ＲＧＢの補色であるＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）に、Ｇを加えた４色の補色系のカラーフィルタのカラーフィルタ配列にも本発明を適用することができる。この場合も上記条件（１）〜（４）のいずれかを満たすカラーフィルタを本発明の第１のフィルタとし、他のカラーフィルタを第２のフィルタとする。

＜ハニカム配置＞
上記各実施形態の各カラーフィルタ配列は、各色のカラーフィルタが水平方向（Ｈ）及び垂直方向（Ｖ）に２次元配列されてなる基本配列パターンを含み、かつこの基本配列パターンが水平方向（Ｈ）及び垂直方向（Ｖ）に繰り返し配置されてなるが、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、上述の各実施形態の基本配列パターンを光軸回りに４５°回転させた所謂ハニカム配列状の基本配列パターンを用いて、基本配列パターンを斜め方向（ＮＥ、ＮＷ）に繰り返し配置してなる配列パターンによってカラーフィルタを構成してもよい。この場合には、斜め方向（ＮＥ、ＮＷ）が本発明の第１及び第２の方向になり、水平・垂直方向が本発明の第３及び第４の方向となる。

図２３は、上述の第１実施形態に係る基本配列パターンＰ１をハニカム状に配列したものを基本配列パターンＰ１０とするカラーフィルタ配列を示す。

＜基本配列パターンを構成する画素数＞
上述の実施形態では、３×３画素に対応する基本配列パターン、３×６画素（６×３画素）に対応する基本配列パターン、６×６画素に対応する基本配列パターンについて説明したが、基本配列パターンの対応画素数はこれらに限定されるものではない。

すなわち、第１のフィルタ（Ｇフィルタ等）に対応する第１の色（緑等）の全画素数の比率が、２のフィルタ（Ｒフィルタ、Ｂフィルタ等）に対応する第２の色（赤、青等）の各色の画素数の比率よりも大きくなり、基本配列パターン又は基本配列パターンを構成するサブ配列パターンの４辺のうちの２辺であって相互に隣接する２辺を構成する外周部に第１のフィルタ（Ｇフィルタ等）が配置され、２辺を構成する外周部以外において第２の色（赤、青等）の画素数の比率が第１の色（緑）の画素数の比率よりも大きくなるように、第２のフィルタ（赤フィルタ、青フィルタ）を外周部以外に配置することができる。なお、この場合、基本配列パターンをＭ×Ｍ（Ｍは３以上の整数）画素に対応する配列パターンとしてもよい。また、基本配列パターンをＭ×Ｎ（Ｍは３以上の整数、Ｎは６以上の偶数）画素に対応する配列パターンとして、サブ配列パターンをＭ×（Ｎ／２）画素に対応する配列パターンとしてもよい。また、基本配列パターンをＭ×Ｍ（Ｍは６以上の偶数）画素に対応する配列パターンとして、サブ配列パターンを（Ｍ／２）×（Ｍ／２）画素に対応する配列パターンとしてもよい。

なお、基本配列パターン又はサブ配列パターンの４辺のうちの２辺であって相互に隣接する２辺を構成する外周部以外の箇所における中心画素（又は中央画素群）には、第１のフィルタ（Ｇフィルタ等）以外の第２のフィルタ（Ｒフィルタ、Ｂフィルタ等）が配置されることが好ましい。この場合、第２のフィルタ（Ｒフィルタ、Ｂフィルタ等）の配置割合を増やすことができ、第２のフィルタ同士（Ｒフィルタ同士、Ｂフィルタ同士等）の離間が大きくなり過ぎることを効果的に防いで、第２のフィルタに対応する色の再現性に優れたカラーフィルタを提供することが可能である。

例えば図２４（ａ）に示すように垂直方向及び垂直方向に関して４×４画素に対応する基本配列パターンＰ１１（第１のフィルタ列：Ｇフィルタ２３Ｇ、Ｒフィルタ２３Ｒ、Ｂフィルタ２３Ｂ、Ｇフィルタ２３Ｇ；第２のフィルタ列：Ｇフィルタ２３Ｇ、Ｂフィルタ２３Ｂ、Ｒフィルタ２３Ｒ、Ｂフィルタ２３Ｂ；第３のフィルタ列：Ｇフィルタ２３Ｇ、Ｒフィルタ２３Ｒ、Ｂフィルタ２３Ｂ、Ｒフィルタ２３Ｒ；第４のフィルタ列：Ｇフィルタ２３Ｇ、Ｇフィルタ２３Ｇ、Ｇフィルタ２３Ｇ、Ｇフィルタ２３Ｇ）によってカラーフィルタを構成してもよい。また、図２４（ａ）に示す配列パターンを第１のサブ配列（Ａ配列）とし、図２４（ａ）に示す配列パターンのＲフィルタ及びＢフィルタの位置関係が逆転した配列を第２のサブ配列（Ｂ配列）として、これらの第１のサブ配列及び第２のサブ配列を並置した図２４（ｂ）に示す４×８画素に対応する配列パターンを基本配列パターンＰ１１’としてもよい。また、そのような第１のサブ配列及び第２のサブ配列を各々２つ含み、第１のサブ配列同士が一方の対角線上に配置され、第２のサブ配列同士が他方の対角線上に配置される図２４（ｃ）に示す８×８画素に対応する配列パターンを基本配列パターンＰ１１”としてもよい。

これらの基本配列パターンを有するカラーフィルタは、Ｇフィルタ２３Ｇが設けられた２×２画素に対応する正方配列が含まれる。この正方配列に対応する２×２のＧ画素を取り出し、水平方向のＧ画素の画素値の差分絶対値、垂直方向のＧ画素の画素値の差分絶対値、斜め方向（ＮＥ、ＮＷ）のＧ画素の画素値の差分絶対値を求めることにより、水平方向、垂直方向、及び斜め方向のうち、差分絶対値の小さい方向に相関があると判断することができる。その結果、カラーフィルタ配列では、最小画素間隔のＧ画素の情報を使用して、水平方向、垂直方向、及び斜め方向のうちの相関の高い方向判別ができる。この方向判別結果は、周囲の画素から補間する処理（デモザイク処理）に使用することができる。

なお、基本配列パターンは他の画素数に対応する配列パターンで配列させてもよいが、基本配列パターンの画素数が増加するとデモザイク処理等の信号処理が複雑化するのに対し、基本配列パターンのサイズを大きくすることによる格別な効果が得られない。したがって、信号処理の複雑化を防止する観点からは、基本配列パターンのサイズは大きすぎない８×８画素以下が好ましく、３×３画素に対応する基本配列パターンが信号処理を単純化させる観点からより好ましい。

なお、本発明のカラー撮像素子のカラーフィルタ配列は上述した実施形態に限定されず、本発明の精神を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であることは言うまでもない。例えば上記各実施形態及び各変形例のカラーフィルタ配列を適宜組み合わせてもよい。また、本発明の第１のフィルタとして、Ｇフィルタ２３Ｇ、透明フィルタＷ、第１及び第２Ｇフィルタ２３Ｇ１、２３Ｇ２、エメラルドフィルタなどの少なくともいずれか２種類を組み合わせたものを用いてもよく、あるいは上記条件（１）〜（４）のいずれかを満たすような他の色のフィルタを用いてよい。さらに、本発明の第２のフィルタとして、ＲＢフィルタ２３Ｒ、２３Ｂ以外の色のフィルタを用いてもよい。

また上記各実施形態では、デジタルカメラに搭載されるカラー撮像素子について説明したが、例えばスマートフォン、携帯電話機、ＰＤＡなどの撮影機能を有する各種の電子機器（撮像装置）に搭載されるカラー撮像素子についても本発明を適用することができる。

９…デジタルカメラ、１０…撮影光学系、１２…カラー撮像素子、１４…撮影処理部、１６…画像処理部、１８…駆動部、２０…制御部、２１…画素、２２…カラーフィルタ配列、２３Ｂ…Ｂフィルタ、２３Ｇ…Ｇフィルタ、２３Ｒ…Ｒフィルタ、２５ａ…第１のフィルタ列、２５ｂ…第２のフィルタ列、２５ｃ…第３のフィルタ列、Ｐ１〜Ｐ１１…基本配列パターン

Claims (29)

1. 第１の方向及び当該第１の方向に垂直な第２の方向に配列された光電変換素子で構成される複数の画素上にカラーフィルタが配設されてなる単板式のカラー撮像素子であって、
   前記カラーフィルタの配列は、前記カラーフィルタが前記第１の方向及び前記第２の方向にＭ×Ｍ（Ｍは３以上の整数）画素に対応する配列パターンで配列されてなる基本配列パターンを含み、かつ当該基本配列パターンが前記第１の方向及び前記第２の方向に繰り返されて配置されてなり、
   前記カラーフィルタは、１色以上の第１の色に対応する第１のフィルタと、輝度信号を得るための寄与率が前記第１の色よりも低い２色以上の第２の色に対応する第２のフィルタとを含み、かつ前記第１のフィルタに対応する前記第１の色の全画素数の比率が、前記第２のフィルタに対応する前記第２の色の各色の画素数の比率よりも大きくなり、
   前記基本配列パターンにおいて、Ｍ×Ｍ（Ｍは３以上の整数）画素に対応する配列パターンの４辺のうちの２辺であって相互に隣接する２辺を構成する外周部には、前記第１のフィルタが配置され、
   前記第２のフィルタは、前記２辺を構成する前記外周部以外において前記第２の色の画素数の比率が前記第１の色の画素数の比率よりも大きくなるように、前記２辺を構成する前記外周部以外に配置されるカラー撮像素子。
2. 第１の方向及び当該第１の方向に垂直な第２の方向に配列された光電変換素子で構成される複数の画素上にカラーフィルタが配設されてなる単板式のカラー撮像素子であって、
   前記カラーフィルタの配列は、前記カラーフィルタが前記第１の方向及び前記第２の方向にＭ×Ｍ（Ｍは３以上の整数）画素に対応する配列パターンで配列されてなる基本配列パターンを含み、かつ当該基本配列パターンが前記第１の方向及び前記第２の方向に繰り返されて配置されてなり、
   前記カラーフィルタは、透過率のピークが波長４８０ｎｍ以上５７０ｎｍ以下の範囲内にある１色以上の第１の色に対応する第１のフィルタと、透過率のピークが前記範囲外にある２色以上の第２の色に対応する第２のフィルタとを含み、かつ前記第１のフィルタに対応する第１の色の全画素数の比率が、前記第２のフィルタに対応する第２の色の各色の画素数の比率よりも大きくなり、
   前記基本配列パターンにおいて、Ｍ×Ｍ（Ｍは３以上の整数）画素に対応する配列パターンの４辺のうちの２辺であって相互に隣接する２辺を構成する外周部には、前記第１のフィルタが配置され、
   前記第２のフィルタは、前記２辺を構成する前記外周部以外において前記第２の色の画素数の比率が前記第１の色の画素数の比率よりも大きくなるように、前記２辺を構成する前記外周部以外に配置されるカラー撮像素子。
3. 第１の方向及び当該第１の方向に垂直な第２の方向に配列された光電変換素子で構成される複数の画素上にカラーフィルタが配設されてなる単板式のカラー撮像素子であって、
   前記カラーフィルタの配列は、前記カラーフィルタが前記第１の方向及び前記第２の方向にＭ×Ｍ（Ｍは３以上の整数）画素に対応する配列パターンで配列されてなる基本配列パターンを含み、かつ当該基本配列パターンが前記第１の方向及び前記第２の方向に繰り返されて配置されてなり、
   前記カラーフィルタは、１色以上の第１の色に対応する第１のフィルタと、波長５００ｎｍ以上５６０ｎｍ以下の範囲内で透過率が前記第１のフィルタよりも低くなる２色以上の第２の色に対応する第２のフィルタとを含み、かつ前記第１のフィルタに対応する第１の色の全画素数の比率が、前記第２のフィルタに対応する第２の色の各色の画素数の比率よりも大きくなり、
   前記基本配列パターンにおいて、Ｍ×Ｍ（Ｍは３以上の整数）画素に対応する配列パターンの４辺のうちの２辺であって相互に隣接する２辺を構成する外周部には、前記第１のフィルタが配置され、
   前記第２のフィルタは、前記２辺を構成する前記外周部以外において前記第２の色の画素数の比率が前記第１の色の画素数の比率よりも大きくなるように、前記２辺を構成する前記外周部以外に配置されるカラー撮像素子。
4. 第１の方向及び当該第１の方向に垂直な第２の方向に配列された光電変換素子で構成される複数の画素上にカラーフィルタが配設されてなる単板式のカラー撮像素子であって、
   前記カラーフィルタの配列は、前記カラーフィルタが前記第１の方向及び前記第２の方向にＭ×Ｍ（Ｍは３以上の整数）画素に対応する配列パターンで配列されてなる基本配列パターンを含み、かつ当該基本配列パターンが前記第１の方向及び前記第２の方向に繰り返されて配置されてなり、
   前記カラーフィルタは、３原色のうち最も輝度信号に寄与する色と前記３原色とは異なる色の第４色とを含む２色以上の第１の色に対応する第１のフィルタと、前記第１の色以外の２色以上の第２の色に対応する第２のフィルタとを含み、かつ前記第１のフィルタに対応する前記第１の色の各色の全画素数の比率が、前記第２のフィルタに対応する前記第２の色の各色の画素数の比率よりも大きくなり、
   前記基本配列パターンにおいて、Ｍ×Ｍ（Ｍは３以上の整数）画素に対応する配列パターンの４辺のうちの２辺であって相互に隣接する２辺を構成する外周部には、前記第１のフィルタが配置され、
   前記第２のフィルタは、前記２辺を構成する前記外周部以外において前記第２の色の画素数の比率が前記第１の色の画素数の比率よりも大きくなるように、前記２辺を構成する前記外周部以外に配置されるカラー撮像素子。
5. 前記基本配列パターンのうち前記２辺を構成する前記外周部以外に配置される前記第２のフィルタは、前記第２の色の各色が同比率存在する請求項１から４のいずれか１項に記載のカラー撮像素子。
6. 前記第２の色は、第１の構成色及び第２の構成色から成る２色によって構成され、
   前記第１の構成色に対応する前記第２のフィルタは、前記基本配列パターンのうち前記２辺を構成する前記外周部以外の箇所における一方の対角線方向に並置され、
   前記第２の構成色に対応する前記第２のフィルタは、前記基本配列パターンのうち前記２辺を構成する前記外周部以外の箇所における他方の対角線方向に並置される請求項１から５のいずれか１項に記載のカラー撮像素子。
7. 前記Ｍは３である請求項１から６のいずれか１項に記載のカラー撮像素子。
8. 第１の方向及び当該第１の方向に垂直な第２の方向に配列された光電変換素子で構成される複数の画素上にカラーフィルタが配設されてなる単板式のカラー撮像素子であって、
   前記カラーフィルタの配列は、前記カラーフィルタが前記第１の方向及び前記第２の方向にＭ×Ｎ（Ｍは３以上の整数、Ｎは６以上の偶数）画素に対応する配列パターンで配列されてなる基本配列パターンを含み、かつ当該基本配列パターンが前記第１の方向及び前記第２の方向に繰り返されて配置されてなり、
   前記基本配列パターンは、前記カラーフィルタがＭ×（Ｎ／２）画素に対応する配列パターンで配列されたサブ配列であって、２種類の第１のサブ配列及び第２サブ配列を含み、
   前記カラーフィルタは、１色以上の第１の色に対応する第１のフィルタと、輝度信号を得るための寄与率が前記第１の色よりも低い２色以上の第２の色に対応する第２のフィルタとを含み、かつ前記第１のフィルタに対応する前記第１の色の全画素数の比率が、前記第２のフィルタに対応する前記第２の色の各色の画素数の比率よりも大きくなり、
   前記第１のサブ配列及び前記第２のサブ配列の各々において、Ｍ×（Ｎ／２）画素に対応する配列パターンの４辺のうちの２辺であって相互に隣接する２辺を構成する外周部には、前記第１のフィルタが配置され、
   前記第２のフィルタは、前記第１のサブ配列及び前記第２のサブ配列の各々において、前記２辺を構成する前記外周部以外において前記第２の色の画素数の比率が前記第１の色の画素数の比率よりも大きくなるように、前記２辺を構成する前記外周部以外に配置されるカラー撮像素子。
9. 第１の方向及び当該第１の方向に垂直な第２の方向に配列された光電変換素子で構成される複数の画素上にカラーフィルタが配設されてなる単板式のカラー撮像素子であって、
   前記カラーフィルタの配列は、前記カラーフィルタが前記第１の方向及び前記第２の方向にＭ×Ｎ（Ｍは３以上の整数、Ｎは６以上の偶数）画素に対応する配列パターンで配列されてなる基本配列パターンを含み、かつ当該基本配列パターンが前記第１の方向及び前記第２の方向に繰り返されて配置されてなり、
   前記基本配列パターンは、前記カラーフィルタがＭ×（Ｎ／２）画素に対応する配列パターンで配列されたサブ配列であって、２種類の第１のサブ配列及び第２サブ配列を含み、
   前記カラーフィルタは、透過率のピークが波長４８０ｎｍ以上５７０ｎｍ以下の範囲内にある１色以上の第１の色に対応する第１のフィルタと、透過率のピークが前記範囲外にある２色以上の第２の色に対応する第２のフィルタとを含み、かつ前記第１のフィルタに対応する第１の色の全画素数の比率が、前記第２のフィルタに対応する第２の色の各色の画素数の比率よりも大きくなり、
   前記第１のサブ配列及び前記第２のサブ配列の各々において、Ｍ×（Ｎ／２）画素に対応する配列パターンの４辺のうちの２辺であって相互に隣接する２辺を構成する外周部には、前記第１のフィルタが配置され、
   前記第２のフィルタは、前記第１のサブ配列及び前記第２のサブ配列の各々において、前記２辺を構成する前記外周部以外において前記第２の色の画素数の比率が前記第１の色の画素数の比率よりも大きくなるように、前記２辺を構成する前記外周部以外に配置されるカラー撮像素子。
10. 第１の方向及び当該第１の方向に垂直な第２の方向に配列された光電変換素子で構成される複数の画素上にカラーフィルタが配設されてなる単板式のカラー撮像素子であって、
    前記カラーフィルタの配列は、前記カラーフィルタが前記第１の方向及び前記第２の方向にＭ×Ｎ（Ｍは３以上の整数、Ｎは６以上の偶数）画素に対応する配列パターンで配列されてなる基本配列パターンを含み、かつ当該基本配列パターンが前記第１の方向及び前記第２の方向に繰り返されて配置されてなり、
    前記基本配列パターンは、前記カラーフィルタがＭ×（Ｎ／２）画素に対応する配列パターンで配列されたサブ配列であって、２種類の第１のサブ配列及び第２サブ配列を含み、
    前記カラーフィルタは、１色以上の第１の色に対応する第１のフィルタと、波長５００ｎｍ以上５６０ｎｍ以下の範囲内で透過率が前記第１のフィルタよりも低くなる２色以上の第２の色に対応する第２のフィルタとを含み、かつ前記第１のフィルタに対応する第１の色の全画素数の比率が、前記第２のフィルタに対応する第２の色の各色の画素数の比率よりも大きくなり、
    前記第１のサブ配列及び前記第２のサブ配列の各々において、Ｍ×（Ｎ／２）画素に対応する配列パターンの４辺のうちの２辺であって相互に隣接する２辺を構成する外周部には、前記第１のフィルタが配置され、
    前記第２のフィルタは、前記第１のサブ配列及び前記第２のサブ配列の各々において、前記２辺を構成する前記外周部以外において前記第２の色の画素数の比率が前記第１の色の画素数の比率よりも大きくなるように、前記２辺を構成する前記外周部以外に配置されるカラー撮像素子。
11. 第１の方向及び当該第１の方向に垂直な第２の方向に配列された光電変換素子で構成される複数の画素上にカラーフィルタが配設されてなる単板式のカラー撮像素子であって、
    前記カラーフィルタの配列は、前記カラーフィルタが前記第１の方向及び前記第２の方向にＭ×Ｎ（Ｍは３以上の整数、Ｎは６以上の偶数）画素に対応する配列パターンで配列されてなる基本配列パターンを含み、かつ当該基本配列パターンが前記第１の方向及び前記第２の方向に繰り返されて配置されてなり、
    前記基本配列パターンは、前記カラーフィルタがＭ×（Ｎ／２）画素に対応する配列パターンで配列されたサブ配列であって、２種類の第１のサブ配列及び第２サブ配列を含み、
    前記カラーフィルタは、３原色のうち最も輝度信号に寄与する色と前記３原色とは異なる色の第４色とを含む２色以上の第１の色に対応する第１のフィルタと、前記第１の色以外の２色以上の第２の色に対応する第２のフィルタとを含み、かつ前記第１のフィルタに対応する前記第１の色の各色の全画素数の比率が、前記第２のフィルタに対応する前記第２の色の各色の画素数の比率よりも大きくなり、
    前記第１のサブ配列及び前記第２のサブ配列の各々において、Ｍ×（Ｎ／２）画素に対応する配列パターンの４辺のうちの２辺であって相互に隣接する２辺を構成する外周部には、前記第１のフィルタが配置され、
    前記第２のフィルタは、前記第１のサブ配列及び前記第２のサブ配列の各々において、前記２辺を構成する前記外周部以外において前記第２の色の画素数の比率が前記第１の色の画素数の比率よりも大きくなるように、前記２辺を構成する前記外周部以外に配置されるカラー撮像素子。
12. 第１の方向及び当該第１の方向に垂直な第２の方向に配列された光電変換素子で構成される複数の画素上にカラーフィルタが配設されてなる単板式のカラー撮像素子であって、
    前記カラーフィルタの配列は、前記カラーフィルタが前記第１の方向及び前記第２の方向にＭ×Ｍ（Ｍは６以上の偶数）画素に対応する配列パターンで配列されてなる基本配列パターンを含み、かつ当該基本配列パターンが前記第１の方向及び前記第２の方向に繰り返されて配置されてなり、
    前記基本配列パターンは、前記カラーフィルタが（Ｍ／２）×（Ｍ／２）画素に対応する配列パターンで配列されたサブ配列であって、２種類の第１のサブ配列及び第２サブ配列をそれぞれ２つずつ含み、
    前記カラーフィルタは、１色以上の第１の色に対応する第１のフィルタと、輝度信号を得るための寄与率が前記第１の色よりも低い２色以上の第２の色に対応する第２のフィルタとを含み、かつ前記第１のフィルタに対応する前記第１の色の全画素数の比率が、前記第２のフィルタに対応する前記第２の色の各色の画素数の比率よりも大きくなり、
    前記第１のサブ配列及び前記第２のサブ配列の各々において、（Ｍ／２）×（Ｍ／２）画素に対応する配列パターンの４辺のうちの２辺であって相互に隣接する２辺を構成する外周部には、前記第１のフィルタが配置され、
    前記第２のフィルタは、前記第１のサブ配列及び前記第２のサブ配列の各々において、前記２辺を構成する前記外周部以外において前記第２の色の画素数の比率が前記第１の色の画素数の比率よりも大きくなるように、前記２辺を構成する前記外周部以外に配置されるカラー撮像素子。
13. 第１の方向及び当該第１の方向に垂直な第２の方向に配列された光電変換素子で構成される複数の画素上にカラーフィルタが配設されてなる単板式のカラー撮像素子であって、
    前記カラーフィルタの配列は、前記カラーフィルタが前記第１の方向及び前記第２の方向にＭ×Ｍ（Ｍは６以上の偶数）画素に対応する配列パターンで配列されてなる基本配列パターンを含み、かつ当該基本配列パターンが前記第１の方向及び前記第２の方向に繰り返されて配置されてなり、
    前記基本配列パターンは、前記カラーフィルタが（Ｍ／２）×（Ｍ／２）画素に対応する配列パターンで配列されたサブ配列であって、２種類の第１のサブ配列及び第２サブ配列をそれぞれ２つずつ含み、
    前記カラーフィルタは、透過率のピークが波長４８０ｎｍ以上５７０ｎｍ以下の範囲内にある１色以上の第１の色に対応する第１のフィルタと、透過率のピークが前記範囲外にある２色以上の第２の色に対応する第２のフィルタとを含み、かつ前記第１のフィルタに対応する第１の色の全画素数の比率が、前記第２のフィルタに対応する第２の色の各色の画素数の比率よりも大きくなり、
    前記第１のサブ配列及び前記第２のサブ配列の各々において、（Ｍ／２）×（Ｍ／２）画素に対応する配列パターンの４辺のうちの２辺であって相互に隣接する２辺を構成する外周部には、前記第１のフィルタが配置され、
    前記第２のフィルタは、前記第１のサブ配列及び前記第２のサブ配列の各々において、前記２辺を構成する前記外周部以外において前記第２の色の画素数の比率が前記第１の色の画素数の比率よりも大きくなるように、前記２辺を構成する前記外周部以外に配置されるカラー撮像素子。
14. 第１の方向及び当該第１の方向に垂直な第２の方向に配列された光電変換素子で構成される複数の画素上にカラーフィルタが配設されてなる単板式のカラー撮像素子であって、
    前記カラーフィルタの配列は、前記カラーフィルタが前記第１の方向及び前記第２の方向にＭ×Ｍ（Ｍは６以上の偶数）画素に対応する配列パターンで配列されてなる基本配列パターンを含み、かつ当該基本配列パターンが前記第１の方向及び前記第２の方向に繰り返されて配置されてなり、
    前記基本配列パターンは、前記カラーフィルタが（Ｍ／２）×（Ｍ／２）画素に対応する配列パターンで配列されたサブ配列であって、２種類の第１のサブ配列及び第２サブ配列をそれぞれ２つずつ含み、
    前記カラーフィルタは、１色以上の第１の色に対応する第１のフィルタと、波長５００ｎｍ以上５６０ｎｍ以下の範囲内で透過率が前記第１のフィルタよりも低くなる２色以上の第２の色に対応する第２のフィルタとを含み、かつ前記第１のフィルタに対応する第１の色の全画素数の比率が、前記第２のフィルタに対応する第２の色の各色の画素数の比率よりも大きくなり、
    前記第１のサブ配列及び前記第２のサブ配列の各々において、（Ｍ／２）×（Ｍ／２）画素に対応する配列パターンの４辺のうちの２辺であって相互に隣接する２辺を構成する外周部には、前記第１のフィルタが配置され、
    前記第２のフィルタは、前記第１のサブ配列及び前記第２のサブ配列の各々において、前記２辺を構成する前記外周部以外において前記第２の色の画素数の比率が前記第１の色の画素数の比率よりも大きくなるように、前記２辺を構成する前記外周部以外に配置されるカラー撮像素子。
15. 第１の方向及び当該第１の方向に垂直な第２の方向に配列された光電変換素子で構成される複数の画素上にカラーフィルタが配設されてなる単板式のカラー撮像素子であって、
    前記カラーフィルタの配列は、前記カラーフィルタが前記第１の方向及び前記第２の方向にＭ×Ｍ（Ｍは６以上の偶数）画素に対応する配列パターンで配列されてなる基本配列パターンを含み、かつ当該基本配列パターンが前記第１の方向及び前記第２の方向に繰り返されて配置されてなり、
    前記基本配列パターンは、前記カラーフィルタが（Ｍ／２）×（Ｍ／２）画素に対応する配列パターンで配列されたサブ配列であって、２種類の第１のサブ配列及び第２サブ配列をそれぞれ２つずつ含み、
    前記カラーフィルタは、３原色のうち最も輝度信号に寄与する色と前記３原色とは異なる色の第４色とを含む２色以上の第１の色に対応する第１のフィルタと、前記第１の色以外の２色以上の第２の色に対応する第２のフィルタとを含み、かつ前記第１のフィルタに対応する前記第１の色の各色の全画素数の比率が、前記第２のフィルタに対応する前記第２の色の各色の画素数の比率よりも大きくなり、
    前記第１のサブ配列及び前記第２のサブ配列の各々において、（Ｍ／２）×（Ｍ／２）画素に対応する配列パターンの４辺のうちの２辺であって相互に隣接する２辺を構成する外周部には、前記第１のフィルタが配置され、
    前記第２のフィルタは、前記第１のサブ配列及び前記第２のサブ配列の各々において、前記２辺を構成する前記外周部以外において前記第２の色の画素数の比率が前記第１の色の画素数の比率よりも大きくなるように、前記２辺を構成する前記外周部以外に配置されるカラー撮像素子。
16. 第１の方向及び当該第１の方向に垂直な第２の方向に配列された光電変換素子で構成される複数の画素上にカラーフィルタが配設されてなる単板式のカラー撮像素子であって、
    前記カラーフィルタの配列は、前記カラーフィルタが前記第１の方向及び前記第２の方向にＭ×Ｍ（Ｍは６以上の偶数）画素に対応する配列パターンで配列されてなる基本配列パターンを含み、かつ当該基本配列パターンが前記第１の方向及び前記第２の方向に繰り返されて配置されてなり、
    前記基本配列パターンは、前記カラーフィルタが（Ｍ／２）×（Ｍ／２）画素に対応する配列パターンで配列されたサブ配列であって、４種類の第１のサブ配列、第２サブ配列、第３サブ配列及び第４サブ配列を含み、
    前記カラーフィルタは、１色以上の第１の色に対応する第１のフィルタと、輝度信号を得るための寄与率が前記第１の色よりも低い２色以上の第２の色に対応する第２のフィルタとを含み、かつ前記第１のフィルタに対応する前記第１の色の全画素数の比率が、前記第２のフィルタに対応する前記第２の色の各色の画素数の比率よりも大きくなり、
    前記第１のサブ配列、前記第２サブ配列、前記第３サブ配列及び前記第４サブ配列の各々において、（Ｍ／２）×（Ｍ／２）画素に対応する配列パターンの４辺のうちの２辺であって相互に隣接する２辺を構成する外周部には、前記第１のフィルタが配置され、
    前記第２のフィルタは、前記第１のサブ配列、前記第２サブ配列、前記第３サブ配列及び前記第４サブ配列の各々において、前記２辺を構成する前記外周部以外において前記第２の色の画素数の比率が前記第１の色の画素数の比率よりも大きくなるように、前記２辺を構成する前記外周部以外に配置されるカラー撮像素子。
17. 第１の方向及び当該第１の方向に垂直な第２の方向に配列された光電変換素子で構成される複数の画素上にカラーフィルタが配設されてなる単板式のカラー撮像素子であって、
    前記カラーフィルタの配列は、前記カラーフィルタが前記第１の方向及び前記第２の方向にＭ×Ｍ（Ｍは６以上の偶数）画素に対応する配列パターンで配列されてなる基本配列パターンを含み、かつ当該基本配列パターンが前記第１の方向及び前記第２の方向に繰り返されて配置されてなり、
    前記基本配列パターンは、前記カラーフィルタが（Ｍ／２）×（Ｍ／２）画素に対応する配列パターンで配列されたサブ配列であって、４種類の第１のサブ配列、第２サブ配列、第３サブ配列及び第４サブ配列を含み、
    前記カラーフィルタは、透過率のピークが波長４８０ｎｍ以上５７０ｎｍ以下の範囲内にある１色以上の第１の色に対応する第１のフィルタと、透過率のピークが前記範囲外にある２色以上の第２の色に対応する第２のフィルタとを含み、かつ前記第１のフィルタに対応する第１の色の全画素数の比率が、前記第２のフィルタに対応する第２の色の各色の画素数の比率よりも大きくなり、
    前記第１のサブ配列、前記第２サブ配列、前記第３サブ配列及び前記第４サブ配列の各々において、（Ｍ／２）×（Ｍ／２）画素に対応する配列パターンの４辺のうちの２辺であって相互に隣接する２辺を構成する外周部には、前記第１のフィルタが配置され、
    前記第２のフィルタは、前記第１のサブ配列、前記第２サブ配列、前記第３サブ配列及び前記第４サブ配列の各々において、前記２辺を構成する前記外周部以外において前記第２の色の画素数の比率が前記第１の色の画素数の比率よりも大きくなるように、前記２辺を構成する前記外周部以外に配置されるカラー撮像素子。
18. 第１の方向及び当該第１の方向に垂直な第２の方向に配列された光電変換素子で構成される複数の画素上にカラーフィルタが配設されてなる単板式のカラー撮像素子であって、
    前記カラーフィルタの配列は、前記カラーフィルタが前記第１の方向及び前記第２の方向にＭ×Ｍ（Ｍは６以上の偶数）画素に対応する配列パターンで配列されてなる基本配列パターンを含み、かつ当該基本配列パターンが前記第１の方向及び前記第２の方向に繰り返されて配置されてなり、
    前記基本配列パターンは、前記カラーフィルタが（Ｍ／２）×（Ｍ／２）画素に対応する配列パターンで配列されたサブ配列であって、４種類の第１のサブ配列、第２サブ配列、第３サブ配列及び第４サブ配列を含み、
    前記カラーフィルタは、１色以上の第１の色に対応する第１のフィルタと、波長５００ｎｍ以上５６０ｎｍ以下の範囲内で透過率が前記第１のフィルタよりも低くなる２色以上の第２の色に対応する第２のフィルタとを含み、かつ前記第１のフィルタに対応する第１の色の全画素数の比率が、前記第２のフィルタに対応する第２の色の各色の画素数の比率よりも大きくなり、
    前記第１のサブ配列、前記第２サブ配列、前記第３サブ配列及び前記第４サブ配列の各々において、（Ｍ／２）×（Ｍ／２）画素に対応する配列パターンの４辺のうちの２辺であって相互に隣接する２辺を構成する外周部には、前記第１のフィルタが配置され、
    前記第２のフィルタは、前記第１のサブ配列、前記第２サブ配列、前記第３サブ配列及び前記第４サブ配列の各々において、前記２辺を構成する前記外周部以外において前記第２の色の画素数の比率が前記第１の色の画素数の比率よりも大きくなるように、前記２辺を構成する前記外周部以外に配置されるカラー撮像素子。
19. 第１の方向及び当該第１の方向に垂直な第２の方向に配列された光電変換素子で構成される複数の画素上にカラーフィルタが配設されてなる単板式のカラー撮像素子であって、
    前記カラーフィルタの配列は、前記カラーフィルタが前記第１の方向及び前記第２の方向にＭ×Ｍ（Ｍは６以上の偶数）画素に対応する配列パターンで配列されてなる基本配列パターンを含み、かつ当該基本配列パターンが前記第１の方向及び前記第２の方向に繰り返されて配置されてなり、
    前記基本配列パターンは、前記カラーフィルタが（Ｍ／２）×（Ｍ／２）画素に対応する配列パターンで配列されたサブ配列であって、４種類の第１のサブ配列、第２サブ配列、第３サブ配列及び第４サブ配列を含み、
    前記カラーフィルタは、３原色のうち最も輝度信号に寄与する色と前記３原色とは異なる色の第４色とを含む２色以上の第１の色に対応する第１のフィルタと、前記第１の色以外の２色以上の第２の色に対応する第２のフィルタとを含み、かつ前記第１のフィルタに対応する前記第１の色の各色の全画素数の比率が、前記第２のフィルタに対応する前記第２の色の各色の画素数の比率よりも大きくなり、
    前記第１のサブ配列、前記第２サブ配列、前記第３サブ配列及び前記第４サブ配列の各々において、（Ｍ／２）×（Ｍ／２）画素に対応する配列パターンの４辺のうちの２辺であって相互に隣接する２辺を構成する外周部には、前記第１のフィルタが配置され、
    前記第２のフィルタは、前記第１のサブ配列、前記第２サブ配列、前記第３サブ配列及び前記第４サブ配列の各々において、前記２辺を構成する前記外周部以外において前記第２の色の画素数の比率が前記第１の色の画素数の比率よりも大きくなるように、前記２辺を構成する前記外周部以外に配置されるカラー撮像素子。
20. 前記サブ配列の各々のうち前記２辺を構成する前記外周部以外に配置される前記第２のフィルタは、前記第２の色の各色が同比率存在する請求項８から１９のいずれか１項に記載のカラー撮像素子。
21. 前記サブ配列の各々の前記２辺を構成する前記外周部以外において、前記第２の色の各色に対応する前記第２のフィルタの配置が、前記基本配列パターンに含まれる前記サブ配列間で異なる請求項８から２０のいずれか１項に記載のカラー撮像素子。
22. 前記第２の色は、第１の構成色及び第２の構成色から成る２色によって構成され、
    前記第１の構成色に対応する前記第２のフィルタは、前記第１のサブ配列及び前記第２のサブ配列の各々のうち前記２辺を構成する前記外周部以外の箇所における一方の対角線方向に並置され、
    前記第２の構成色に対応する前記第２のフィルタは、前記第１のサブ配列及び前記第２のサブ配列の各々のうち前記２辺を構成する前記外周部以外の箇所における他方の対角線方向に並置される請求項８から１５のいずれか１項に記載のカラー撮像素子。
23. 前記カラーフィルタにおける前記第１の方向及び前記第２の方向に対して傾いた第３の方向及び第４の方向に延在する斜めフィルタラインであって、６以上の画素に対応する斜めフィルタライン上には、前記第２の色を構成するすべての色に対応する前記第２のフィルタと前記第１のフィルタとが配置される請求項８から２２のいずれか１項に記載のカラー撮像素子。
24. 前記Ｍは６である請求項８から２３のいずれか１項に記載のカラー撮像素子。
25. 前記Ｍは３であり、前記Ｎは６である請求項８から１１のいずれか１項に記載のカラー撮像素子。
26. 輝度信号を得るための前記第１の色の寄与率は５０％以上であり、輝度信号を得るための前記第２の色の寄与率は５０％未満である請求項１、８、１２又は１６に記載のカラー撮像素子。
27. 前記第１の色は、緑及び透明のうち少なくともいずれかを含む請求項１から２６のいずれか１項に記載のカラー撮像素子。
28. 前記第２の色は、赤と青を含む請求項１から２７のいずれか１項に記載のカラー撮像素子。
29. 撮影光学系と、
    前記撮影光学系を介して被写体像が結像するカラー撮像素子と、
    前記結像した被写体像を示す画像データを生成する画像データ生成部と、
    を備え、
    前記カラー撮像素子は請求項１から２８のいずれか１項に記載のカラー撮像素子である、
    撮像装置。

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