جمع آوري رنگ در دوربين هاي ديجيتال

متاسفانه، هر فوتوسایت کوررنگ است و تنها شدت کل نوری که به سطحش اصابت می کند را بازبینی می کند. برای بدست آوردن تصویر تمام رنگی ، بیشتر حسگر ها از فیلتر(تصفیه) برای دیدن نور در سه رنگ اصلی خود استفاده می کنند. دوربین ابتداهر سه رنک را ثبت می کند ،و آنها را برای ایجاد طیف کامل ترکیب می کند.

در دوربینهای دیجیتال راه های متعددی برای ثبت سه رنگ وجود دارد. با کیفیت ترین دوربین ها از سه حسگر مجزا ، هر یک دارای یک فیلتر مجزا استفاده می کنند. یک شکافنده پرتو ، نوررا به حسگرهای مجزا هدایت می کند و تصوری از نور مانند روان شدن آب در لوله وارد دوربین می شود. استفاده از شکافنده نور مشابه تقسیم آّب به میزان یکسان درون سه لوله مختلف خواهد بود. هر یک از سنسورها دید یکسانی از تصویر را دریافت می کند ، اما بواسطه فیلتر ها هر سنسور فقط به یکی از رنگ های اصلی پاسخ میدهد. مزیت این روش آن است که دوربین هر یک از سه رنگ را در محل هر پیکسل ثبت می کند. متاسفانه دوربین هایی که از این روش استفاده می کنند بزرک و گران قیمت هستند.

How the original (left) image is split in a beam splitter

روش دیگر چرخاندن یک سری از فیلتر های قرمز ، آبی و سبز در مقابل تنها یک حسگر و ثبت سه تصویر جداگانه متوالی توسط آن است. این روش همچنین تمام اطلاعات درباره هر سه رنگ در محل هر پیکسل را تامین می کند. اما از انجایی که سه تصویر دقیقا در لحظه گرفته نمی شوند ، دوربین و هدف عکس هر دو باید برای هر سه دریافت ثابت باقی بمانند و این روش برای عکسبرداری صحیح با دوربین های دستی کاربردی نیست.

هر دوی این روش ها برای دوربین های استودیوهای حرفه ای کارکرد مناسبی دارند ، اما آن ها لزوما برای عکس های فوری و غیر مهم سودمند نیستند . راه مناسب و اقتصادی تر برای ثبت رنگ های اصلی قرار دادن یک فیلتر به طور ثابت روی هر فوتوسایت به تنهایی است که آرایه فیلتر رنگ نامیده می شود. بوسیله گسیختگی سنسور به پیکسل های متنوع قرمز ، آبی و سبز ،که امکان دریافت اطلاعات کافی توسط همسایگی های عام هر حسگر برای ایجاد فرض بسیار دقیق درباره رنگ صحیح در محل وجود دارد. این فرایند نظارت بر دیگر پیکسل های در همسایگی یک حسگر و ایجاد یک فرض مرتب شده درون یابی نامیده می شود. الگوی عمومی تره فیلترها ، الگوی فیلتر توزیع کننده است. این الگو سطر فیلتر های قرمز و سبز را باسطر فیلتر های آبی وسبز عوض و بدل می کند. پیکسل ها به صورت عادلانه تقسیم نشده اند — به طوری که پیکسل های سبز بیشتری نسبت به پیکسل های قرمز و آبی ترکیب شده وجود دارد. این به آن دلیل است که بینایی انسان حساسیت یکسانی نسبت به هر سه رنگ ندارد. برای ایجاد تصویری که چشم با رنگ واقعی درک کند به حساب آوردن اطلاعات بیشتری از پیکسل های سبز الزامی است.

مزیت این روش این است که فقط یک حسگر مورد نیاز است، و اطلاعات تمام رنگ ها (قرمز ،سبز و آبی )همزمان ثبت می شوند . این به آن معناست که دوربین می تواند کوچکتر ، ارزان تر ، و در موقعیت های متنوع تری مفید باشد. خروجی خام از حسگر به وسیله فیلتر توزیع کننده، موزاییکی از پیکسل های قرمز ، سبز و آبی با شدت های متفاوت می شود. دوربین های دیجیتال برای تبدیل این موزاییک به رنگ های واقعی موزاییکی هم اندازه شده از الگوریتم های دی موزاییکینگ مخصوص استفاده می کنند. نکته مهم امکان استفاده بیش از یک بار از هر پیکسل رنگی است. رنگ واقعی یک پیکسل به تنهایی می تواند به وسیله گرفتن میانگین مقادیر از نزدیکترین پیکسل های اطراف تعیین شود. بعضی از دوربین های تک حسگر برای الگوی فیلتر توزیع کننده از تناوب استفاده می کنند. به عنوان مثال در فن آوری X3 ، آشکار ساز نورهای قرمز، سبز و آبی درون سیلسکون تعبیه شده اند.بعضی از دوربین های پیشرفته تر با استفاده از درج رنگ های ساین (رنگی بین سبز و آبی ) ، زرد ، سبز و مگنتا ( نوعی رنگ قرمز ) به جای مخلوط قرمز، سبز و آبی مقادیر را کم کرده اند. حتی روشی وجود دارد که از دو حسگر استفاده می شود. هر چند ، بیشتر دوربین های مصرفی درون بازار امروز از یک حسگر با سطرهایی از حسگر های سبز/قرمز و سبز/آبی که به صورت متناوب(یک در میان) قرار گرفته اند استفاده می شود.

منبع : www.howstuffworks.com