Tudod, hogy működik a P30 szériában található RYYB kamera színszűrő? Mitől tud 40%-kal több fényt átengedni? Kifejtjük ezt!
CFA színszűrő a képérzékelőn
Ha nincs színszűrő a képérzékelőn, akkor a fénykép fekete-fehér lesz. Ezt a Huawei P9-cel vezettel be korábban, az egyik kamera nem kapott színszűrőt, így lehetett vele különleges “Leica fekete-fehér” képeket készíteni, ezt a megoldást a P20 Pro modellig alkalmazta a vállalat.
A színes fotókhoz általában RGB színszűrő tömb (CFA) kerül a képérzékelőkre, amelyet a Kodak laboratóriumában fejlesztettek ki 1976-ban és Bayer szűrő néven is illetnek. Az alábbi képen egy szürke színblokk látható. A fényérzékeny PD rész az, ahol a foton elektromos jellé alakul. A felette lévő R / G / B (piros / zöld / kék) szűrőnek köszönheteően a szenzor egyes részei a három alapszínt külön-külön érzékelik, ezáltal válik később színessé a fotó.
RGB módban minden képpont egyetlen színcsatornát képes rögzíteni, a másik két szín információja elveszik a szűrőben. Egy interpolációs algoritmus azt a célt szolgálja, hogy a szomszédos pixelek más színinformációival a két hiányzó színinformációt kiegészítse a rendszer. Ezáltal tartalmaz minden pixel végül minden színinformációt anélkül hogy valójában érzékelné mindet.
Ez az úgynevezett Demosaic folyamat, a legfontosabb rész a teljes képfeldolgozás (ISP) során. Röviden, a CFA és a Demosaic a fizikai és algoritmikus alapja a színes fotózásnak.
Az RGB az iparági standard
Egyszerű oka van, hogy miért lett az RGB a szakmában az alap. Az emberi látás trichromatikus, ami azt jelenti, hogy elsősorban a fény hullámhosszúságának három csoportjára érzékeny, amelyek közel állnak a piros, a zöld és a kék színekhez. Ezen hullámhosszúságok átfedésével az agyunk képes összeállítani a “színeket” (amelyek valójában nem léteznek), valamint a további fényinformációkat, amit összerakva tudjuk értelmezni a környezetünket. A digitális kamerákat úgy tervezték, hogy szorosan utánozzák a trichromatikus látásrendszerünket.
A digitális fényképezőgépek megszületése óta az RGB az alapértelmezett választás a képérzékelőre kerülő CFA szűrő esetén. Az elmúlt 30 évben különböző CFA szűrők jöttek létre, mint a CMY, RGBE, CYGM, CYGW, vagy éppen az RGBW, amely a Huawei P8 okostelefon kamerájának különlegessége volt. Ezek azonban nem tudták megváltoztatni az RGB népszerűségét. Az RGGB elrendezés jó egyensúlyt tartott a színvisszaadás, a demosaic feldolgozás komplexitása és az általános RGB tárolási formátumok kompatibilitása között.
Az RYB (piros, sárga, kék) és az RGB rendszerek nem rendelkeznek minőségi különbséggek a matematikai modellekben, de az értékek eltérőek. Egy RYYB minta RGB-re konvertálható a hagyományos RGGB 3×3-hoz hasonló lineáris mátrix segítségével. Emiatt az RYB is pontosan képes visszaadni a színeket egy algoritmust használva.
Az RYB előnyei
A 40 megapixeles Huawei SuperSpectrum kameraszenzor színszűrűjében a képpontok RYYB módban vannak elrendezve, ahol a sárga (Y) tartalmazza a zöld és a piros színeket is. A sárga zöldre és vörösre oszlik miutána a chip feldolgozta a jeleket. Mivel egy pixelben 2 sárga al-pixel van, az integrált számítás 40%-kal növelheti a feldolgozható fény mennyiségét. A sötétben történő fotózás során a Luminance jel-zaj viszony jelentősen javul, emiatt látványosabb, jobb eredményeket tud elérni az éjszakai fotózás során.
