DE102008027188A1 - Image acquisition unit for detecting e.g. color information, has light sensors that act as intensity and color sensors, where number of intensity sensors is greater than number of color sensors - Google Patents

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    • H04N25/134—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements based on three different wavelength filter elements

Abstract

The acquisition unit (1) has a set of light sensors (2) e.g. complementary metal oxide semiconductor and charge-coupled device sensors, that are arranged in the form of a matrix. The light sensors in a part of the set act as intensity sensors (3). The light sensors in another part of the set act as color sensors (B, G, R). The number of intensity sensors is greater than the number of color sensors. The color sensors have a sensory active surface that is partially covered by a color filter. An independent claim is also included for a method for illuminating an image acquisition unit.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bildaufnahmevorrichtung zum Erfassen von Helligkeits- und Farbinformationen, mit einer Vielzahl von matrixförmig angeordneten Lichtsensoren, wobei ein Teil der Lichtsensoren Helligkeitssensoren und der andere Teil Farbsensoren sind. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Belichten einer solchen Bildaufnahmevorrichtung.The The present invention relates to an image pickup device for Capture brightness and color information, with a variety of matrix-shaped light sensors, wherein a part the light sensors brightness sensors and the other part color sensors are. Furthermore, the invention relates to a method for exposing such an image pickup device.

Gattungsgemäße Bildaufnahmevorrichtungen, auch Bildsensoren genannt, weisen eine Vielzahl von Lichtsensoren auf, wobei das Auflösungsvermögen mit wachsender Anzahl von Lichtsensoren pro Flächeneinheit zunimmt. Bekannt ist die Ausbildung als Bayer-Sensor, bei dem die Lichtsensoren in Form einer Bayer-Matrix angeordnet sind. Mittels eines solchen Bayer-Sensors werden Farbinformationen erfasst. Dazu sind die Lichtsensoren des Bayer-Sensors als Farbsensoren ausgebildet. Bei den Farbsensoren handelt es sich im Wesentlichen um Helligkeitssensoren, auch Schwarz-Weiß-Bildsensoren genannt, die jeweils mit einem Farbfilter versehen sind. Bei dem bekannten Bayer-Sensor werden grüne, rote und blaue Farbfilter verwendet. Zur Optimierung der Lichtempfindlichkeit solcher Sensoren weist die Hälfte der vorhandenen Lichtsensoren bzw. Farbsensoren ein grünes Farbfilter auf, während die übrigen Farbsensoren zur einen Hälfte mit einem blauen und zur anderen Hälfte mit einem roten Farbfilter versehen sind. Die mittels eines solchen Sensors erfassbaren Bildinformationen können nach Gamma-Korrektur und Berücksichtigung entsprechender Empfindlichkeitsfaktoren zur Erzeugung eines Farbbildes in RGB-Darstellung verwendet werden. Fehlende Farbkomponenten können auf den einzelnen Lichtsensorpositionen durch örtliche Interpolation von den benachbart angeordneten Lichtsensoren erzeugt werden. Die neben der Farbinformation erfassbare Helligkeitsinformation Y kann aus der Rot-, Grün- und Blaukomponente wie folgt berechnet werden: Y = 0,299·R + 0,587·G + 0,114·B Generic image pickup devices, also called image sensors, have a plurality of light sensors, wherein the resolution increases with increasing number of light sensors per unit area. The training is known as Bayer sensor, in which the light sensors are arranged in the form of a Bayer matrix. By means of such a Bayer sensor color information is recorded. For this purpose, the light sensors of the Bayer sensor are designed as color sensors. The color sensors are essentially brightness sensors, also called black and white image sensors, which are each provided with a color filter. In the known Bayer sensor green, red and blue color filters are used. In order to optimize the photosensitivity of such sensors, half of the existing light sensors or color sensors have a green color filter, while the remaining color sensors are provided on one half with a blue and on the other half with a red color filter. The image information that can be detected by means of such a sensor can be used after gamma correction and consideration of corresponding sensitivity factors for generating a color image in RGB representation. Missing color components can be generated at the individual light sensor positions by local interpolation from the adjacently located light sensors. The brightness information Y, which can be detected in addition to the color information, can be calculated from the red, green and blue components as follows: Y = 0.299 × R + 0.587 × G + 0.114 × B

Die Zahlenwerte sind als Gewichtungsfaktoren zu verstehen und können je nach Farbdarstellung variieren, wobei jedoch deutlich wird, dass die Helligkeitsinformation Y ihren wesentlichen Anteil über die Grünkomponente erhält. Nachteilig ist jedoch bei derartigen Sensoren bzw. Bildaufnahmevorrichtungen, dass diese aufgrund der Verwendung der Farbfilter gegenüber den Schwarz-Weiß-Sensoren eine verminderte Lichtempfindlichkeit aufweisen. Daher wird bei spielsweise in der US 3 971 065 sowie in der US 5 914 749 vorgeschlagen, statt der Farbsensoren mit grünem Farbfilter Schwarz-Weiß-Sensoren zu verwenden, so dass eine entsprechende Bildaufnahmevorrichtung eine deutlich höhere Helligkeitsempfindlichkeit aufweist. Diese Lichtsensoren ohne Farbfilter sind somit Helligkeitssensoren, welche direkt die Helligkeitsinformation Y erfassen. Finden zudem rote und blaue Farbfilter Verwendung, kann aus den so gewonnenen Schwarz-Weiß-, Rot- und Blauinformationen ein vollständiges Farbbild berechnet werden. Die fehlende Grünkomponente lässt sich nach obiger Formel wie folgt berechnen:

Figure 00020001
The numerical values are to be understood as weighting factors and may vary depending on the color representation, it being clear, however, that the brightness information Y obtains its substantial portion via the green component. A disadvantage, however, in such sensors or image recording devices that they have a reduced photosensitivity due to the use of the color filter over the black and white sensors. Therefore, for example, in the US 3,971,065 as well as in the US 5,914,749 proposed instead of the color sensors with green color filter to use black and white sensors, so that a corresponding image pickup device has a significantly higher brightness sensitivity. These light sensors without color filters are thus brightness sensors which directly detect the brightness information Y. In addition, if red and blue color filters are used, a full color image can be calculated from the black and white, red and blue information thus obtained. The missing green component can be calculated according to the above formula as follows:
Figure 00020001

Die Entwicklung gattungsgemäßer Bildaufnahmevorrichtungen war bisher vor allem darauf gerichtet, dass ein aufgenommenes Bild eine für den Menschen gute Darstellung aufweist. Ansprüche, die eine automatische Bildverarbeitung, beispielsweise im automobilen Bereich, an die aufgenommenen Bilder stellt, können hiervon deutlich abweichen. Die zur automatischen Bildverarbeitung eingesetzten Algorithmen basieren meist auf Schwarz-Weiß-Bildern, wobei jedoch die Berücksichtigung von Farbinformationen zunehmend an Bedeutung gewinnt. Die Erfassung von Farbinformationen mit den bekannten Bildaufnahmevorrichtungen ist im Hinblick auf eine automatische Bildverarbeitung jedoch wenig zufrieden stellend, da die große Anzahl von Farbsensoren bzw. Farbfiltern die Helligkeitsempfindlichkeit sehr stark einschränkt. Zudem ist es für die meisten Anwendungen nicht erforderlich, dass die Farbinformationen die gleiche Ortsauflösung aufweisen wie die erfassten Helligkeitsinformationen. Bei den bekannten Bildaufnahmevorrichtungen ist aber stets die Ortsauflösung bezüglich der Farbinformationen ähnlich der Ortsauflösung bezüglich der Helligkeitsinformationen.The Development of generic image recording devices So far, it was mainly aimed at capturing a captured image has a good representation for humans. Claims, the automatic image processing, for example in the automotive Range to which captured images can be taken differ significantly. The ones used for automatic image processing Algorithms are mostly based on black and white images, where however, the consideration of color information is increasing becomes more important. The capture of color information with the known imaging devices is in view of an automatic Image processing, however, unsatisfactory, given the large Number of color sensors or color filters the brightness sensitivity very severely limited. Moreover, it is for most Applications do not require the color information to be the same Spatial resolution as the detected brightness information. In the known image recording devices but is always the spatial resolution with respect the color information similar to the spatial resolution in terms of brightness information.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bildaufnahmevorrichtung zum Erfassen von Helligkeits- und Farbinformationen bereitzustellen, welche eine hohe Helligkeitsempfindlichkeit aufweist und zudem kostengünstig herstellbar ist.outgoing From this prior art, it is the object of the present Invention, an image pickup device for detecting brightness and Provide color information, which is a high brightness sensitivity has and also is inexpensive to produce.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 1 gelöst, bei der die Anzahl der Helligkeitssensoren größer ist als die Anzahl der Farbsensoren. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.These Object is achieved by an image pickup device according to claim 1, wherein the number of brightness sensors is greater than the number of color sensors. Advantageous embodiments The invention are disclosed in the subclaims.

Erfindungsgemäß wird somit eine Bildaufnahmevorrichtung vorgeschlagen, welche durch die Verwendung einer großen Anzahl von Helligkeitssensoren und einer geringen Anzahl von Farb sensoren eine hohe Helligkeitsempfindlichkeit aufweist und zudem in der Lage ist, Farbinformationen mit ausreichender Ortsauflösung zu erfassen. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Bildaufnahmevorrichtung ist, dass nur eine im Vergleich zum Stand der Technik relativ geringe Anzahl von Farbsensoren bzw. Farbfiltern verwendet werden muss, so dass hierdurch die Herstellungskosten geringer sind.According to the invention thus an image pickup device is proposed, which has a high brightness sensitivity by the use of a large number of brightness sensors and a small number of color sensors and is also able to capture color information with sufficient spatial resolution. Another advantage of the image recording device according to the invention is that only a relatively small number of color sensors compared to the prior art or color filters must be used, so that thereby the production costs are lower.

Die durch Farbsensoren gebildeten Farbmesspunkte der Bildaufnahmevorrichtung können beispielsweise nur vereinzelt in die Vielzahl von matrixförmig angeordneten Lichtsensoren eingestreut sein, wobei die verwendete Anzahl an Farbsensoren an die jeweiligen Anforderungen (z. B. der Bildverarbeitung) angepasst werden kann.The color measuring points of the image pickup device formed by color sensors For example, only isolated in the variety of be interspersed matrix-arranged light sensors, where the number of color sensors used to the respective requirements (eg the image processing) can be adjusted.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Bildaufnahmevorrichtung weist diese weiterhin eine größere Dynamik auf, da die Lichtsensoren ohne Farbfilter, d. h. die Helligkeitssensoren, einen anderen Helligkeitsbereich abdecken als die Farbsensoren. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn beispielsweise die Helligkeitssensoren in einer sehr hellen Szene übersteuert sind, da sich dann mit den Farbsensoren immer noch eine Art Not-Wahrnehmung in geringerer Ortsauflösung realisieren lässt. Insgesamt ist die erfindungsgemäße Bildaufnahmevorrichtung bezüglich der jeweiligen Anwendung sehr flexibel einsetzbar, weist eine hohe Helligkeitsempfindlichkeit auf und ist gleichzeitig kostengünstig herstellbar.By the inventive embodiment of the image pickup device this continues to be more dynamic, since the light sensors without color filter, d. H. the brightness sensors, cover a different brightness range than the color sensors. This is particularly advantageous if, for example, the Brightness sensors overdriven in a very bright scene are, then with the color sensors still a kind of emergency perception can be realized in lower spatial resolution. Overall, the image pickup device according to the invention very flexible regarding the respective application, has a high brightness sensitivity and is simultaneously inexpensive to produce.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weisen die Farbsensoren eine sensorisch wirksame Oberfläche auf, die durch ein Farbfilter zumindest teilweise abgedeckt ist. Im Gegensatz zu einer vollständigen Abdeckung der sensorisch wirksamen Oberfläche der Farbsensoren, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist, ist eine lediglich teilweise Abdeckung der sensorisch wirksamen Oberfläche sehr vorteilhaft, da Farbinformationen mit höherer Ortsauflösung erfasst werden können, ohne jedoch die Helligkeitsempfindlichkeit der Aufnahmevorrichtung zu stark einzuschränken. Wie groß der Bereich der sensorisch wirksamen Oberfläche ist, der mit einem Farbfilter abgedeckt wird, hängt von den jeweiligen Anforderungen ab. Ebenso kann die bekannte vollständige Abdeckung der sensorisch wirksamen Oberflächen der Farbsensoren gewählt werden, wenn es die jeweiligen Gegebenheiten erfordern.To an advantageous embodiment of the invention, the color sensors a sensorially effective surface on, by a Color filter is at least partially covered. Unlike one complete coverage of the sensory surface the color sensors, as known in the art, is a partial coverage of the sensory effect Surface very beneficial because color information with higher Spatial resolution can be detected without, however the brightness sensitivity of the recording device too strong limit. How big the field of sensory effective surface is covered with a color filter depends on the respective requirements. As well can be the known complete coverage of the sensory selected effective surfaces of the color sensors if required by the circumstances.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass weniger als 50%, vorzugsweise weniger als 30%, besonders bevorzugt weniger als 10%, insbesondere weniger als 5% der Lichtsensoren Farbsensoren sind. Welche dieser Ausgestaltungen für eine Bildaufnahmevorrichtung gewählt wird, hängt von den jeweiligen Anforderungen ab. Die erfindungsgemäße Bildaufnahmevorrichtung ist somit sehr vielseitig ausgestaltbar und einsetzbar.A Further advantageous embodiment of the invention provides that less than 50%, preferably less than 30%, more preferably less than 10%, in particular less than 5% of the light sensors color sensors are. Which of these embodiments for an image pickup device is chosen depends on the respective requirements from. The image pickup device according to the invention is thus very versatile ausgestaltbar and usable.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Lichtsensoren CCD- und/oder CMOS-Lichtsensoren. Beide dieser Ausgestaltungen für Lichtsensoren haben ihre speziellen Vorteile und können unter Berücksichtigung der jeweiligen Anforderungen verwendet werden.According to one Another advantageous embodiment of the invention are the light sensors CCD and / or CMOS light sensors. Both of these configurations for Light sensors have their special advantages and can taking into account the respective requirements become.

Um eine Bildaufnahmevorrichtung mit hoher Helligkeitsempfindlichkeit bereitzustellen, mit der zudem Farbinformationen mit hoher Ortsauflösung erfassbar sind, wird nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, dass die Farbsensoren jeweils ein blasses Farbfilter aufweisen. Ein solches Farbfilter ist nur beschränkt spektral selektiv. Das bedeutet, dass im Wesentlichen das gesamte Spektrum des auftreffenden Lichtes das Filter passieren kann, wobei das Licht eines ausgewählten Spektralbereichs das Filter mit höherer Intensität passieren kann als das Licht der übrigen Spektralbereiche. Möglich ist auch der Einsatz von blassen Farbfiltern, welche die sensorisch wirksamen Oberflächen der einzelnen Farbsensoren nicht vollständig, sondern nur in einem geeigneten Teil abdecken.Around an image pickup device with high brightness sensitivity provide with the also color information with high spatial resolution can be detected is, according to a further advantageous embodiment The invention proposes that the color sensors each a pale Have color filter. Such a color filter is only spectrally limited selectively. That means essentially the entire spectrum the incident light can pass through the filter, with the light of a selected spectral range, the filter with higher Intensity can happen as the light of the remaining spectral ranges. Also possible is the use of pale color filters, which the sensory surfaces of the individual color sensors not completely, but only in a suitable part cover.

Die vorgenannten Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Bildaufnahmevorrichtung können separat oder in beliebiger Kombination verwendet werden, um eine an den jeweiligen Einsatzzweck optimal angepasste Bildaufnahmevorrichtung bereitzustellen.The aforementioned embodiments of the invention Image pickup device can be separate or in any Combination can be used to suit the specific application to provide optimally adapted imaging device.

Mit der Erfindung wird weiterhin ein Verfahren zum Belichten der vorbeschriebenen Bildaufnahmevorrichtung vorgeschlagen. Es soll bei hoher Helligkeitsempfindlichkeit ein sehr großer Dynamikumfang bezüglich der erfassbaren Helligkeits- und Farbinformationen erzielt werden. Um dies zu realisieren, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass die Helligkeitssensoren für eine kürzere Zeit als die Farbsensoren belichtet werden. Hierdurch wird ein Übersteuern der Helligkeitssensoren vermieden, so dass mittels der Bildaufnahmevorrichtung Bildinformationen höchster Qualität unabhängig von den jeweiligen Bedingungen erfasst werden können.With The invention further provides a method for exposing the above-described Image pickup proposed. It should be at high brightness sensitivity a very large dynamic range with respect to the detectable Brightness and color information can be achieved. To realize this, will According to the invention proposed that the brightness sensors exposed for a shorter time than the color sensors become. This will override the brightness sensors avoided, so that by means of the image pickup device image information highest quality regardless of the respective conditions.

Weiter wird als vorteilhaft erachtet, wenn die Lichtsensoren über Leseverstärker ausgelesen werden, wobei die für die Farbsensoren verwendeten Leseverstärker einen höheren Verstärkungsfaktor aufweisen als die für die Helligkeitssensoren verwendeten Leseverstärker. Diese Ausgestaltung dient ebenfalls der Steigerung des Dynamikumfangs der Bildaufnahmevorrichtung.Further is considered advantageous when the light sensors via Reading amplifiers are read, with the for the color sensors used a higher sense amplifier Amplification factor than that for the brightness sensors used sense amplifier. This embodiment also serves the increase of the dynamic range of the image pickup device.

Weitere Vorteile und Merkmale werden im Folgenden anhand der in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele beschrieben. Dabei zeigen:Further Advantages and features are described below with reference to FIGS shown embodiments described. Showing:

1 einen Ausschnitt eines Ausführungsbeispiels für die erfindungsgemäße Bildaufnahmevorrichtung, 1 a detail of an embodiment of the image pickup device according to the invention,

2 einen Ausschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels für die erfindungsgemäße Bildaufnahmevorrichtung, 2 a section of a further embodiment of the image pickup device according to the invention,

3 einen Ausschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels für die erfindungsgemäße Bildaufnahmevorrichtung und 3 a section of a further embodiment of the image pickup device according to the invention and

4 einen Ausschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels für die erfindungsgemäße Bildaufnahmevorrichtung. 4 a detail of another embodiment of the image pickup device according to the invention.

In 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel für die erfindungsgemäße Bildaufnahmevorrichtung 1 dargestellt. Die 1 zeigt schematisch einen Ausschnitt aus der sensorisch aktiven Fläche der Bildaufnahmevorrichtung 1. Die Bildaufnahmevorrichtung 1 weist eine Vielzahl von matrixförmig angeordneten Lichtsensoren 2 auf, wobei ein Teil der Lichtsensoren 2 Helligkeitssensoren 3 und der andere Teil Farbsensoren R (rot) und B (blau) sind. Deutlich ist der 1 zu entnehmen, dass die Bildaufnahmevorrichtung 1 mehr Helligkeitssensoren 2 als Farbsensoren R und B aufweist, so dass die zur Erfassung von Helligkeits- und Farbinformationen ausgebildete Bildaufnahmevorrichtung 1 sehr helligkeitsempfindlich ist. Die Farbinformationen wird mit einer im Vergleich zu den Helligkeitsinformationen geringeren Ortsauflösung erfasst.In 1 is a first embodiment of the image pickup device according to the invention 1 shown. The 1 schematically shows a section of the sensor-active surface of the image pickup device 1 , The image pickup device 1 has a plurality of light sensors arranged in matrix form 2 on, being a part of the light sensors 2 brightness sensors 3 and the other part color sensors are R (red) and B (blue). It is clear that 1 to see that the image pickup device 1 more brightness sensors 2 as color sensors R and B, so that the trained for the detection of brightness and color information image pickup device 1 very brightness sensitive. The color information is detected with a lower spatial resolution compared to the brightness information.

2 zeigt einen Ausschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels für die erfindungsgemäße Bildaufnahmevorrichtung 1, welche ebenso eine Vielzahl von matrixförmig angeordneten Lichtsensoren 2 aufweist. Ein Teil der Lichtsensoren 2 sind Helligkeitssensoren 3 und der andere Teil Farbsensoren R, G (grün) und B. Diese Ausgestaltung kann alternativ zu der in 1 gezeigten gewählt werden, wodurch eine Berechnung der fehlenden Farbinformation entfallen kann. 2 shows a section of a further embodiment of the image pickup device according to the invention 1 , Which also a plurality of matrix-like arranged light sensors 2 having. Part of the light sensors 2 are brightness sensors 3 and the other part color sensors R, G (green) and B. As an alternative to that described in FIG 1 can be selected shown, whereby a calculation of the missing color information can be omitted.

3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für die erfindungsgemäße Bildaufnahmevorrichtung 1. Bei dieser Ausgestaltung findet eine größere Anzahl von Farbsensoren R und B Anwendung. Die 3 zeigt einen Ausschnitt aus der sensorisch wirksamen Oberfläche der Bildaufnahmevorrichtung 1. Es sind jeweils weniger Farbsensoren R und B als Helligkeitssensoren 3 vorgesehen. Die Farbsensoren R und B sind hier als Helligkeitssensoren 3 ausgebildet, an denen jeweils ein Farbfilter mit entsprechender Pigmentierung angeordnet ist. Die für die Farbsensoren R und B verwendeten Farbfilter sind blass, so dass sie nur eingeschränkt spektral selektiv sind und einen Großteil des auf sie auftreffenden Lichts passieren lassen. Bei dieser Ausgestaltung kann die Farbinformationen mit hoher Ortsauflösung erfasst werden, ohne dass, wie bei den herkömmlichen Bildsensoren, die Helligkeitsinformation zu gering ist. 3 shows a further embodiment of the image pickup device according to the invention 1 , In this embodiment, a larger number of color sensors R and B application. The 3 shows a section of the sensory surface of the image pickup device 1 , There are fewer color sensors R and B than brightness sensors 3 intended. The color sensors R and B are here as brightness sensors 3 formed, on each of which a color filter is arranged with appropriate pigmentation. The color filters used for the color sensors R and B are pale, so that they are only partially spectrally selective and allow most of the light incident on them to pass. In this embodiment, the color information can be detected with high spatial resolution without, as in the conventional image sensors, the brightness information is too low.

In 4 ist ein Ausschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels für die erfindungsgemäße Bildaufnahmevorrichtung 1 gezeigt, bei dem ein Teil der Lichtsensoren 2 Helligkeitssensoren 3 und der andere Teil Farbsensoren R und B sind. In dieser Ausgestaltung sind die Farbfilter kleiner ausgebildet und decken die sensorisch wirksamen Oberflächen der Farbsensoren R und B nur teilweise ab. Hierdurch wird eine Bildaufnahmevorrichtung 1 mit hoher Helligkeitsempfindlichkeit bereitgestellt, welche zudem die Erfassung von Farbinformationen mit hoher Ortsauflösung ermöglicht.In 4 is a section of another embodiment of the image pickup device according to the invention 1 shown in which a part of the light sensors 2 brightness sensors 3 and the other part color sensors R and B are. In this embodiment, the color filters are smaller and cover the sensory surfaces of the color sensors R and B only partially. As a result, an image pickup device 1 provided with high brightness sensitivity, which also allows the detection of color information with high spatial resolution.

Die anhand der Figuren beschriebenen Ausführungsbeispiele dienen der Erläuterung und sind nicht beschränkend.The Serve with reference to the figures described embodiments the explanation and are not limiting.

11
BildaufnahmevorrichtungImaging device
22
Lichtsensorlight sensor
33
Helligkeitssensorbrightness sensor
RR
Farbsensorcolor sensor
GG
Farbsensorcolor sensor
BB
Farbsensorcolor sensor

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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  • - US 5914749 [0003] US 5914749 [0003]

Claims (7)

Bildaufnahmevorrichtung (1) zum Erfassen von Helligkeits- und Farbinformationen, mit einer Vielzahl von matrixförmig angeordneten Lichtsensoren (2), wobei ein Teil der Lichtsensoren (2) Helligkeitssensoren (3) und der andere Teil Farbsensoren (R, G, B) sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Helligkeitssensoren (3) größer ist als die Anzahl der Farbsensoren (R, G, B).Image pickup device ( 1 ) for detecting brightness and color information, with a multiplicity of light sensors arranged in matrix form ( 2 ), wherein a part of the light sensors ( 2 ) Brightness sensors ( 3 ) and the other part color sensors (R, G, B), characterized in that the number of brightness sensors ( 3 ) is greater than the number of color sensors (R, G, B). Bildaufnahmevorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbsensoren (R, G, B) jeweils eine sensorisch wirksame Oberfläche aufweisen, die durch ein Farbfilter teilweise abgedeckt ist.Image pickup device ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the color sensors (R, G, B) each have a sensorially effective surface which is partially covered by a color filter. Bildaufnahmevorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass weniger als 50%, vorzugsweise weniger als 30%, besonders bevorzugt weniger als 10%, insbesondere weniger als 5% der Lichtsensoren (2) Farbsensoren (R, G, B) sind.Image pickup device ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that less than 50%, preferably less than 30%, particularly preferably less than 10%, in particular less than 5% of the light sensors ( 2 ) Color sensors (R, G, B) are. Bildaufnahmevorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtsensoren (2) CCD- und/oder CMOS-Lichtsensoren sind.Image pickup device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the light sensors ( 2 ) CCD and / or CMOS light sensors are. Bildaufnahmevorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbsensoren (R, G, B) jeweils ein blasses Farbfilter aufweisen.Image pickup device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the color sensors (R, G, B) each have a pale color filter. Verfahren zum Belichten einer Bildaufnahmevorrichtung (1), die zur Erfassung von Helligkeits- und Farbinformationen eine Vielzahl von matrixförmig angeordneten Lichtsensoren (2) aufweist, wobei ein Teil der Lichtsensoren (2) Helligkeitssensoren (3) und der andere Teil Farbsensoren (R, G, B) sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Helligkeitssensoren (3) für eine kürzere Zeit als die Farbsensoren (R, G, B) belichtet werden.Method for exposing an image acquisition device ( 1 ), which for the acquisition of brightness and color information, a plurality of matrix-like light sensors ( 2 ), wherein a part of the light sensors ( 2 ) Brightness sensors ( 3 ) and the other part are color sensors (R, G, B), characterized in that the brightness sensors ( 3 ) are exposed for a shorter time than the color sensors (R, G, B). Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtsensoren (2) über Leseverstärker ausgelesen werden, wobei die für die Farbsensoren (R, G, B) verwendeten Leseverstärker einen höheren Verstärkungsfaktor aufweisen als die für die Helligkeitssensoren (3) verwendeten Leseverstärker.Method according to claim 6, characterized in that the light sensors ( 2 ) are read out via sense amplifiers, wherein the sense amplifiers used for the color sensors (R, G, B) have a higher amplification factor than that for the brightness sensors ( 3 ) used sense amplifier.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012014994B4 (en) 2012-07-28 2024-02-22 Volkswagen Aktiengesellschaft Image processing method for a digital stereo camera arrangement

Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3971065A (en) 1975-03-05 1976-07-20 Eastman Kodak Company Color imaging array
US4437112A (en) * 1980-02-15 1984-03-13 Canon Kabushiki Kaisha Solid-state color imaging apparatus
US4481530A (en) * 1981-05-26 1984-11-06 Agfa-Gevaert Aktiengesellschaft Color filter arrangement for optoelectric converting devices
WO1999009737A1 (en) * 1997-08-15 1999-02-25 Intel Corporation Color channel independent electronic shutter for solid state image sensor
US5914749A (en) 1998-03-31 1999-06-22 Intel Corporation Magenta-white-yellow (MWY) color system for digital image sensor applications
EP1152471A2 (en) * 2000-04-28 2001-11-07 Eastman Kodak Company Image sensor pixel for configurable output
US20020180875A1 (en) * 1997-10-29 2002-12-05 Robert M. Guidash Active pixel sensor with programmable color balance
US20030052976A1 (en) * 2000-10-03 2003-03-20 Kouichi Harada Imaging device an imaging method
US20040012029A1 (en) * 1997-09-26 2004-01-22 Bawolek Edward J Method and apparatus for employing a light shield to modulate pixel color responsivity
WO2006016945A1 (en) * 2004-07-07 2006-02-16 Eastman Kodak Company Extended dynamic range imaging system
US7012643B2 (en) * 2002-05-08 2006-03-14 Ball Aerospace & Technologies Corp. One chip, low light level color camera
US20060192867A1 (en) * 2005-02-01 2006-08-31 Transchip, Inc Variable exposure for color image sensor
US7193199B2 (en) * 2004-02-09 2007-03-20 Samsung Electronics Co., Ltd. Solid-state image-sensing device that compensates for brightness at edges of a display area and a driving method thereof
US20070177236A1 (en) * 2006-01-27 2007-08-02 Eastman Kodak Company Image sensor with improved light sensitivity
US20070268533A1 (en) * 2006-05-22 2007-11-22 Eastman Kodak Company Image sensor with improved light sensitivity
US20080130073A1 (en) * 2006-12-01 2008-06-05 Compton John T Light sensitivity in image sensors

Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3971065A (en) 1975-03-05 1976-07-20 Eastman Kodak Company Color imaging array
US4437112A (en) * 1980-02-15 1984-03-13 Canon Kabushiki Kaisha Solid-state color imaging apparatus
US4481530A (en) * 1981-05-26 1984-11-06 Agfa-Gevaert Aktiengesellschaft Color filter arrangement for optoelectric converting devices
WO1999009737A1 (en) * 1997-08-15 1999-02-25 Intel Corporation Color channel independent electronic shutter for solid state image sensor
US20040012029A1 (en) * 1997-09-26 2004-01-22 Bawolek Edward J Method and apparatus for employing a light shield to modulate pixel color responsivity
US20020180875A1 (en) * 1997-10-29 2002-12-05 Robert M. Guidash Active pixel sensor with programmable color balance
US5914749A (en) 1998-03-31 1999-06-22 Intel Corporation Magenta-white-yellow (MWY) color system for digital image sensor applications
EP1152471A2 (en) * 2000-04-28 2001-11-07 Eastman Kodak Company Image sensor pixel for configurable output
US20030052976A1 (en) * 2000-10-03 2003-03-20 Kouichi Harada Imaging device an imaging method
US7012643B2 (en) * 2002-05-08 2006-03-14 Ball Aerospace & Technologies Corp. One chip, low light level color camera
US7193199B2 (en) * 2004-02-09 2007-03-20 Samsung Electronics Co., Ltd. Solid-state image-sensing device that compensates for brightness at edges of a display area and a driving method thereof
WO2006016945A1 (en) * 2004-07-07 2006-02-16 Eastman Kodak Company Extended dynamic range imaging system
US20060192867A1 (en) * 2005-02-01 2006-08-31 Transchip, Inc Variable exposure for color image sensor
US20070177236A1 (en) * 2006-01-27 2007-08-02 Eastman Kodak Company Image sensor with improved light sensitivity
US20070268533A1 (en) * 2006-05-22 2007-11-22 Eastman Kodak Company Image sensor with improved light sensitivity
US20080130073A1 (en) * 2006-12-01 2008-06-05 Compton John T Light sensitivity in image sensors

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012014994B4 (en) 2012-07-28 2024-02-22 Volkswagen Aktiengesellschaft Image processing method for a digital stereo camera arrangement

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