紫外光から近赤外光までの幅広い色域撮像を可能とする広ダイナミックレンジ撮像素子

点击翻译按钮获取中文摘要

本研究は、RGB画素と無彩色画素の組み合わせによる広色域における高精度な色再現手法を創出することが目的である。前年度までに、すでに開発済みであったRGB画素と可視波長帯域に対して高い感度を持つ画素を有し高感度広ダイナミックレンジ性能なWhite-RGBイメージセンサについて、被写体の反射スペクトル推定に基づいて高精度に色再現が可能であることが明らかとなった。また、紫外光から近赤外光までの広波長帯域に感度を有する高感度広ダイナミックレンジイメージセンサを開発し、波長200nmから1100nmまでに高い感度を有することが明らかとなった。色再現については、色分解能を持たない無彩色画素を含む・含まないそれぞれの場合について、光ショットノイズによる画素信号の揺らぎに起因する色再現性ばらつきの評価を行った。その結果、無彩色画素を含む信号処理の方が無彩色画素を含まない処理と比較し、蛍光灯程度の明るい光源からろうそく程度の暗い光源のもとで、色の均一な面の再現色均一性が少なくとも約3.5dB改善することが明らかとなった。本結果は、映像情報メディア学会技術報告及び博士論文として纏めた。一方、広波長帯域に感度を有するイメージセンサについては、波長254nmの紫外光を含む光源を用いて、分光分析機器の実機動作10年を想定した照射ストレス試験後も、感度の変化がないことを確認した。本結果は、International conference on solid state devices and materialsにて報告を行った。本研究では、まず、無彩色画素情報を利用して被写体の反射スペクトルを高精度に推定する手法を見出した。これに基づいて色を再現し、sRGB規格で規定された色域において、現在主流となっているRGB3原色による色再現に替わり、高感度な無彩色画素を利用した高品質な色再現手法の可能性を見出した。