拜耳插值矩阵-摄像头看到颜色的密码

原创 云深之无迹 2025-01-25 21:34

设计思想是:每个像素只捕捉一种颜色的光(红、绿或蓝),而不是同时捕捉所有颜色。这样可以降低传感器的复杂性和成本。

将绿色光传感器称作光敏侦测组件,而红、蓝色则称为色敏侦测组件。他使用两倍于红色或蓝色的绿色组件来模仿人眼的生理性质。人类视网膜白天同时使用了M与L视锥细胞来感光,对绿光最敏感。这些组件称作感应组件、像素感应器、感应单元格(sensel)或简单像素等。被它们感应侦测到取样数值后,使用插值(Interpolation)形成影像像素。

OV7670,就是一个光打上来,下面有三个感光单元可以接收到

1976年申请专利时候的图

获取的真实数据是这样的

OV2640 图像传感器的彩色滤光器布局采用的是 Bayer 模式(Bayer Pattern),这是大多数彩色图像传感器常用的滤光器布局方式。
Bayer 模式通过在每个像素上放置不同颜色的滤光器来捕捉彩色图像。
Bayer 模式使用红(R)、绿(G)、蓝(B)三种颜色的滤光器,按照特定的排列方式覆盖在传感器阵列上。每个像素只能捕捉一种颜色的光,然后通过插值算法(Demosaicing)来重建完整的彩色图像。

绿色拥有着二分之一

绿色滤光器占据了 50% 的像素,因为人眼对绿色最为敏感,绿色信息对图像的亮度和细节贡献最大。

由于每个像素只能捕捉一种颜色,因此需要通过插值算法来估计每个像素缺失的另外两种颜色。这个如何理解

但是每一个位置上面需要三个颜色值,那另外两个就需要通过周围真实值来插值出来。

B是真的,G和R就是周围4个插出来的

由于每个像素只能捕捉一种颜色,而人眼需要完整的 RGB 信息来感知彩色图像,因此需要通过插值算法来 估计每个像素缺失的另外两种颜色。这个过程称为 去马赛克(Demosaicing)

如果一个像素只捕捉了绿色(G),那么它的红色(R)和蓝色(B)值可以通过周围像素的 R 和 B 值来推算。

双线性插值是一种简单的插值方法,它通过取周围像素的平均值来估计当前像素的缺失颜色。就是我的示意图。

假设当前像素是绿色(G),我们需要估计它的红色(R)和蓝色(B)值。
对于红色(R)值,可以取上下左右四个相邻红色像素的平均值。
对于蓝色(B)值,可以取上下左右四个相邻蓝色像素的平均值。

这个是取边缘,至少看到红色就不全,就一个,中心插值可以4个,所以就边缘模糊。

RAW格式就是原生的信息,就是:

每一个格子上面的颜色的二进制输出

从 Bayer 模式的原始数据中重建出完整的 RGB 彩色图像。

如果我们可以把真实的值加起来平均,就会压缩数据量。

也可以进行跳采样捏

也可以这样采

子采样是一种降低分辨率的技术,通过跳过部分像素来减少图像数据量。

https://zh.wikipedia.org/zh-cn/%E6%8B%9C%E7%88%BE%E6%BF%BE%E8%89%B2%E9%8F%A1

评论
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