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数码相机如何工作

作者:Karim Nice,特雷西·威尔逊(Tracy V. Wilson)杰拉尔德·古里维奇(Gerald Gurevich)

Demosaicing算法:颜色过滤

记录原色的一种更经济和实用的方法是永久放置一个称为A的过滤器颜色过滤器数组在每个光辉的地方。通过将传感器分解成各种红色,蓝色和绿色像素,可以在每个传感器附近获得足够的信息,以非常准确地猜测该位置的真实颜色。查看传感器附近的其他像素并进行有根据的猜测的过程称为插值

过滤器最常见的模式是拜耳过滤模式。该图案将一排红色和绿色过滤器与一排蓝色和绿色过滤器交替出现。像素没有均匀分裂 - 绿色像素与蓝色和红色的组合一样多。这是因为人类的眼睛对所有三种颜色都不敏感。有必要在绿色像素中包含更多信息,以创建眼睛将视为“真实颜色”的图像。

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该方法的优点是仅需要一个传感器,并且同时记录所有颜色信息(红色,绿色和蓝色)。这意味着相机可以更小,更便宜,并且在更广泛的情况下有用。带有拜耳过滤器的传感器的原始输出是不同强度的红色,绿色和蓝色像素的镶嵌物。

数码相机使用专业Demosaicing算法将这种马赛克转换为同等大小的真实颜色。关键是每个彩色像素可以多次使用。单像素的真实颜色可以通过从最接近周围像素的最接近的值平均来确定。

一些单传感器摄像机使用拜耳滤波器图案的替代方案。X3技术,例如,嵌入硅中的红色,绿色和蓝色光电探测器。一些更高级的摄像机使用排版颜色青色,黄色,绿色和洋红色而不是混合红色,绿色和蓝色,从而减去值。甚至有一种使用两个传感器的方法。但是,当今市场上的大多数消费者摄像机都使用单个传感器,其中包含绿色/红色和绿色/蓝色过滤器的交替行。

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