G模式色彩濾波陣列的制作方法

本實用新型涉及一種濾波陣列，具體是一種G模式色彩濾波陣列。

背景技術：

傳感器本身是一個單色電子原件，只能響應光線的強度，不能響應光線的色彩信息。因此，在光線進入圖像傳感器的感光陣列之前，需要對光線進行基色分離。通過基色分離來過濾其他顏色的光線，使得特定顏色的光線投射到圖像傳感器的感光陣列。

常用的基色分離的方法是在圖像傳感器前加上一塊色彩濾波陣列(Color Filter Array，簡稱CFA)，每一個色彩濾鏡單元對應一個像素，只允許一種顏色的光通過，使得傳感器捕獲的每一個像素只保留一個顏色成分。目前常用的CFA是Bayer pattern CFA(拜耳色彩濾波陣列)，它交替使用一組紅色和綠色濾鏡以及一組綠色和藍色濾鏡，每一2×2基本濾鏡單元由2個綠色(G)、1個紅色(R)和1個藍色(B)單元組成，其中G(綠色像素)個數占總像素的1/2，R(紅色像素)個數占總像素1/4，B(藍色像素)個數占總像素的1/4。

人眼視覺系統對RGB三基色的敏感度具有較大差異。人眼對波長為555nm的綠光敏感度最強，波長增大或減小都會使人眼視覺敏感性降低，人眼對紅光的敏感性約為綠光的1/2，對藍光的敏感性約為紅光的1/3。因此，G像素對圖像清晰度的影響最大。若進一步提高CFA中G濾鏡單元的比例，則應用該色彩濾波陣列可使得圖像傳感器的清晰度得到提高。

技術實現要素：

本實用新型的目的是為了解決上述背景技術中圖像清晰度不夠的問題，而提供一種G模式色彩濾波陣列，該陣列較傳統的色彩濾波陣列具有更高的綠色濾鏡比例，并基于此提升圖像的清晰度，使得圖像更加貼近人眼的視覺標準。本實用新型G模式色彩濾波陣列的輸出圖像相比傳統的Bayer色彩濾波陣列的輸出圖像，線數(ISO12233標準分辨率測試卡)測試可提高10％以上。

為了實現上述目的，本實用新型采用如下的技術方案：

一種G模式色彩濾波陣列，它包括若干個大小、形狀相同的像素結構單元，所述像素結構單元排列形成G模式色彩濾波陣列。

作為一種改進，所述像素結構單元包括第一基本濾鏡單元和第二基本濾鏡單元，通過混合排列第一基本濾鏡單元和第二基本濾鏡單元而形成一個4×4陣列的最小結構單元。

作為一種改進，所述像素結構單元中每兩個相同的第一基本濾鏡單元或第二基本濾鏡單元成對角線、水平或者垂直排列。

作為一種改進，所述第一基本濾鏡單元為一個2×2陣列，包括3個G濾鏡和1個R濾鏡；所述第二基本濾鏡單元同樣是一個2×2陣列，包括3個G濾鏡和1個B濾鏡。

作為一種改進，所述第一基本濾鏡單元中的R濾鏡與第二基本濾鏡單元中的B濾鏡均位于所在2×2陣列的相同位置。

作為一種改進，所述第一基本濾鏡單元中的R濾鏡與第二基本濾鏡單元中的B濾鏡均位于所在2×2陣列的左上角、右下角、右上角或左下角。

作為一種改進，所述像素結構單元包括12個G濾鏡、2個R濾鏡、2個B濾鏡。

作為一種改進，所述像素結構單元的G濾鏡占總濾鏡的比例為3/4，R、B濾鏡分別占總濾鏡的1/8，除邊角外的每個R、B濾鏡的八鄰域均為G濾鏡。

本實用新型的有益效果是：本實用新型創新性地設計了一種G模式色彩濾波陣列，該陣列較傳統的色彩濾波陣列具有更高的綠色濾鏡比例，綠色濾鏡比例的增加使得圖像具有更高的清晰度，線數測試可提高10％以上，從而提高了人眼辨識度，并對人眼起到一定的保護作用。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖。

圖2a、2b、2c是本實用新型三種像素結構單元的排列方式示意圖。

圖3a、3b是本實用新型非邊角位置的R、B濾鏡結構示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明，但不應理解為是對本申請的限制。

如圖1所示的一種G模式色彩濾波陣列，它包括若干個大小、形狀相同的像素結構單元1，所述像素結構單元1排列形成G模式色彩濾波陣列2，本實用新型將色彩濾波陣列的濾鏡整合統一成大小形狀相同的一個個像素結構單元1，便于統一地管理、計算統籌和方向判斷及插值，易于實現及后期拓展。同時，引入像素結構單元1概念使得一組濾鏡被統一成一個結構單元，便于計算排列和組合時簡化步驟、顯示明顯并容易掌控。

作為一種改進的具體實施方式，像素結構單元1包括第一基本濾鏡單元11和第二基本濾鏡單元12，通過混合排列第一基本濾鏡單元11和第二基本濾鏡單元12而形成一個4×4陣列的最小結構單元，本實用新型通過對綠色、藍色和紅色的濾鏡在像素結構單元1矩陣中的排列方式進行更換，實現了整體色彩濾波陣列綠色的濾鏡比例的大幅提高的技術效果，且分布和排列方式簡單，易于統一形成并實現。

作為一種改進的具體實施方式，所述像素結構單元中每兩個相同的第一基本濾鏡單元11或第二基本濾鏡單元12成對角線、水平或者垂直排列等幾種排列方式，使整個色彩濾波陣列中綠色的濾鏡比例的大幅增加，提高圖像清晰度。

本實用新型的第一基本濾鏡單元11為一個2×2陣列，包括3個G濾鏡和1個R濾鏡；第二基本濾鏡單元12同樣是2×2陣列，包括3個G濾鏡和1個B濾鏡，第一基本濾鏡單元中的R濾鏡與第二基本濾鏡單元中的B濾鏡均位于所在2×2陣列的相同位置，比如在2×2陣列中左上角、右下角、右上角或左下角。以下以R、B濾鏡在2×2陣列中處于右下上角為例進行說明。

附圖2a為本實用新型所述的G模式色彩濾波陣列的像素結構單元(4×4陣列最小結構單元)的一種具體實施方式，其排列規則為：應用上述的第一基本濾鏡單元和第二基本濾鏡單元各兩個，每兩個相同的基本濾鏡單元之間沿對角線排列；

附圖2b為本實用新型所述的G模式色彩濾波陣列的像素結構單元(4×4陣列最小結構單元)的一種是實施方式，其排列規則為：應用上述的第一基本濾鏡單元和第二基本濾鏡單元各兩個，每兩個相同的基本濾鏡單元之間水平排列；

附圖2c為本實用新型所述的G模式色彩濾波陣列的像素結構單元(4×4陣列最小結構單元)的一種實施方式，其排列規則為：應用上述的第一基本濾鏡單元和第二基本濾鏡單元各兩個，每兩個相同的基本濾鏡單元之間垂直排列；

G模式色彩濾波陣列的4×4陣列最小結構單元不限于上述示例。例如改變第一基本濾鏡單元和第二基本濾鏡單元中的R、B濾鏡所處的位置，使其均位于所在2×2陣列的左上角或任意位置，則可排列成不同的陣列結構，其構成原理相同。

作為一種改進的具體實施方式，像素結構單元1包括12個G濾鏡、2個R濾鏡、2個B濾鏡，使得G濾鏡所占比例為3/4，R、B濾鏡所占比例分別為1/4，除邊角外的每個R、B濾鏡的八鄰域均為G濾鏡，如圖3a、3b。這樣使得圖像將因綠色濾鏡的高占比而實現清晰度的提高，并且更貼近人體的視覺感受，更容易被人眼所接受，且綠色的濾鏡占比例高也有利于人眼的保護。

作為一種改進的具體實施方式，本實用新型的像素結構單元1相互間隔的兩行、相互間隔的兩列的濾鏡均為綠色，其余的濾鏡在其所在的一行或者一列上均相互間隔地呈現紅色或者藍色，即保證了綠色濾鏡的高比例，又能簡易且有效實現G模式色彩濾波陣列的圖像清晰度。

以上僅是本實用新型的優選實施方式，本實用新型的保護范圍并不僅局限于上述實施例，凡屬于本實用新型思路下的技術方案均屬于本實用新型的保護范圍。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理前提下的若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。