Выборка цвета на одном объекте

Чип, снятый стандартной одночиповой камерой (слева) и цветной совмещенной камерой для отбора проб.

Совместная выборка цвета — это система фотографического определения цвета, в которой 4, 16 или 36 изображений собираются с датчика и объединяются в одно изображение. Каждое последующее изображение физически перемещает датчик ровно на один пиксель, чтобы собрать данные R, G и B для каждого пикселя, что называется микросканированием . Это жизнеспособная альтернатива типичному массиву пикселей фильтра Байера , который возвращает изображения более низкого качества с интерполированными цветами пикселей.

Операция

Несколько изображений захватываются и объединяются в четкое результирующее изображение. После получения каждого изображения пьезомеханизм перемещает датчик ровно на расстояние одного пикселя и передает полную информацию о цвете для каждой детали с одинаковой резкостью во всех трех цветовых каналах.

Микросканирование имеет важное значение для этого метода. Для улучшения цветопередачи можно использовать 4 (2×2), 16 (4×4) или 36 (6×6) снимков.

• Преимущества
  • Возможно более высокое разрешение по сравнению с базовым количеством пикселей CCD.
  • Цветовая интерполяция не требуется
  • Чувствительность выше, чем у трехчиповой камеры.
  • Цветное изображение в реальном времени возможно при разрешении базового ПЗС-сенсора.
  • Требуется только один датчик цвета
• Недостатки
  • Стабильные условия визуализации, необходимые благодаря микросканированию
  • Более длительное время сбора данных из-за множественных экспозиций

Во время сбора данных датчик перемещается на расстояние одного пикселя. Таким образом, каждый пиксель сканируется хотя бы один раз во всех трех цветах.

Сравнение с фильтром Байера

Цветная ПЗС-матрица перемещается на позиции 2×2, производя выборку информации о цвете соответствующего пикселя в каждом месте датчика.

В стандартных цифровых камерах цветные изображения получаются только с помощью одного датчика (см. CCD и Датчик CMOS ). Каждый пиксель сенсора чувствителен только к одному из трех основных цветов. Для каждого отдельного пикселя на ПЗС-матрице предоставляется только одна треть необходимой информации, а две трети отсутствуют, поскольку для одного цветного пикселя необходимо как минимум три монохромных пикселя. Поскольку получается только одно изображение, недостающая информация о цвете определяется интерполяцией. В современных камерах для восстановления информации о цвете используются сложные алгоритмы интерполяции (см. мозаику фильтров, интерполяцию и сглаживание ), поэтому снижение «цветного» разрешения может оказаться лучше, чем ожидаемая треть. Однако из-за интерполяции могут возникнуть нежелательные побочные эффекты, такие как цветной муар или края ложного цвета.

• Преимущества
  • R, G, B за одну экспозицию
  • Возможно цветное живое изображение и динамические сцены.
• Недостатки
  • Цветовая интерполяция
  • Пониженное пространственное разрешение
  • Чувствителен к ошибкам цвета

Ссылки

• Европейский патент EP0396687 (26 октября 1989 г.), Реймар Ленц, Оптоэлектронный датчик изображения. Семейный патент этого патента EP687 также опубликован как US5877807 [1] .

Внешние ссылки

• Брайан Л. Куятт, Роберт Уивер и Филип Мерло (2005). «Методы захвата изображения», Advanced Materials & Processes , 163 (4), апрель 2005 г.
• Совместная выборка цветов: как это работает?