Массив светофильтров

Каждый "пиксель" сенсора цифровой камеры содержит светочувствительный фотодиод, который измеряет яркость света. Поскольку светодиоды являются монохромными устройствами, они не могут различать цвета. Поэтому поверх сенсора размещается "мозаичный" узор светофильтров, называемый массивом светофильтров (CFA), которые пропускают красный, синий и зеленый свет, падающий на них. На примере показан наиболее распространенный массив светофильтров, называемый GRGB Bayer Pattern.

 

Мозаичный сенсор с массивом GRGB собирает лишь 25% красного и синего и 50% зеленого компонента света.

Пиксели красного канала 
(25% пикселей)
Пиксели зеленого канала 
(50% пикселей)
Пиксели синего канала 
(25% пикселей)
Сборное изображение

Как вы видите, сборное изображение выглядит не так, как мы ожидали, хотя его и достаточно для определения цвета предметов. Если вы прищурите глаза или отодвинетесь от монитора, то ваши глаза сведут различные пиксели воедино, и вы увидите гладкую цветную картинку.

Красный, зеленый и синий каналы после интерполяции. Сборное изображение

Недостающие пиксели в каждом цветовом канале подбираются путем анализа соседних пикселей и пикселей из других каналов с помощью алгоритма устранения мозаики в камере. Объединение этих полных (хотя и частично приближенных) слоев дает на удивление точное сборное изображение с тремя значениями цвета для каждого пикселя.

Существует и множество других массивов светофильтров, таких как CYGM, использующий фильтры цветов ЦИАНЖЕЛТЫЙЗЕЛЕНЫЙ и МАДЖЕНТА в равных пропорциях, массив RGBE в камерах Sony DSC-F828 и т.д.

Back to top