filtro bayer
Un mosaico de filtros Bayer es una matriz de filtros de color (CFA) para organizar filtros de color RGB en una cuadrícula cuadrada de fotosensores. Su arreglo particular de filtros de color se usa en la mayoría de los sensores de imagen digital de un solo chip que se usan en cámaras digitales, videocámaras y escáneres para crear una imagen en color. El patrón de filtro es mitad verde, un cuarto rojo y un cuarto azul, por lo que también se denomina BGGR, RGBG , [1] [2] GRBG , [3] o RGGB . [4]
Lleva el nombre de su inventor, Bryce Bayer de Eastman Kodak . Bayer también es conocido por su matriz recursivamente definida utilizada en dithering ordenado .
Las alternativas al filtro de Bayer incluyen varias modificaciones de colores y arreglos y tecnologías completamente diferentes, como el muestreo co-sitio de color , el sensor Foveon X3 , los espejos dicroicos o una matriz de filtro difractivo transparente. [5]
La patente de Bryce Bayer (Patente de EE. UU. No. 3,971,065 [6] ) en 1976 llamó a los fotosensores verdes elementos sensibles a la luminancia ya los rojos y azules elementos sensibles a la crominancia . Usó el doble de elementos verdes que rojos o azules para imitar la fisiología del ojo humano . La percepción de luminancia de la retina humana utiliza células cónicas M y L combinadas, durante la visión diurna, que son más sensibles a la luz verde. Estos elementos se denominan elementos sensores , sensores , sensores de píxeles o simplemente píxeles ; valores de muestra detectados por ellos, después de la interpolación, se convierten en imagenpíxeles _ En el momento en que Bayer registró su patente, también propuso utilizar una combinación cian-magenta-amarillo , es decir, otro conjunto de colores opuestos. Este arreglo no era práctico en ese momento porque no existían los tintes necesarios, pero se usa en algunas cámaras digitales nuevas. La gran ventaja de los nuevos tintes CMY es que tienen una característica de absorción de luz mejorada; es decir, su eficiencia cuántica es mayor.
La salida sin procesar de las cámaras con filtro Bayer se denomina imagen de patrón Bayer . Dado que cada píxel se filtra para registrar solo uno de los tres colores, los datos de cada píxel no pueden especificar completamente cada uno de los valores de rojo, verde y azul por sí solos. Para obtener una imagen a todo color, se pueden usar varios algoritmos de demostración para interpolar un conjunto de valores completos de rojo, verde y azul para cada píxel. Estos algoritmos hacen uso de los píxeles circundantes de los colores correspondientes para estimar los valores de un píxel en particular.
Los diferentes algoritmos que requieren varias cantidades de potencia informática dan como resultado imágenes finales de calidad variable. Esto se puede hacer en la cámara, produciendo una imagen JPEG o TIFF , o fuera de la cámara utilizando los datos sin procesar directamente del sensor. Dado que la potencia de procesamiento del procesador de la cámara es limitada, muchos fotógrafos prefieren realizar estas operaciones manualmente en una computadora personal. Cuanto más barata sea la cámara, menos oportunidades de influir en estas funciones. En las cámaras profesionales, las funciones de corrección de imagen están completamente ausentes o se pueden desactivar. La grabación en formato sin procesar brinda la capacidad de seleccionar manualmente la demostraciónalgoritmo y controlar los parámetros de transformación, que se utiliza no solo en fotografía de consumo sino también para resolver varios problemas técnicos y fotométricos. [7]
- escena original
- Salida de un sensor de 120×80 píxeles con filtro Bayer
- Salida codificada por colores con colores de filtro Bayer
- Imagen reconstruida después de interpolar la información de color faltante
- Versión RGB completa a 120 × 80 píxeles para comparar (por ejemplo, como un escaneo de película, puede aparecer Foveon o una imagen con desplazamiento de píxeles )
