Bir CMOS sensöre baktığımda yeşil.
Ancak CCD sensörü. İnternetteki fotoğraflar pembe sensörleri gösteriyor.
Peki bir kamera sensörünün rengini tam olarak tanımlayan nedir? Özellikle muhteşem bir 3CCD video kameranın sensörlerinin renklerini tanımlayan nedir?
CMOS sensörüne güneş ışığı altında baktım. Bir fark olur muydum Elimde mükemmel beyaz bir el feneri olan karanlık bir odada baksaydım?
Yanıtlar:
Bir "sensöre" baktığınızda gördüğünüz renk genellikle doğrudan gerçek silikon çipinin önüne yerleştirilen renkli filtre dizilerinin kombine renkleri ve diğer filtrelerin (Düşük geçiş, IR, UV) sensörün önündeki "yığın" a yerleştirilir.
Onlara "kırmızı", "yeşil" ve "mavi" dememize rağmen, çoğu Bayer maskesinin renkleri:
Bayer maskesinin "renk" bileşenleri, çeşitli sensörler için spektral tepki eğrilerine bakarak görülebilir:
İnsan retinasında her koni tipinin "renkleri" en hassas olanlarıdır:
İnsanların çeşitli ışık dalga boyları için algıladıkları "renkler" için bir gösterim :
Lütfen yukarıdaki duyarlılıkların zirvelerini, görünür spektrum boyunca bu dalga boylarının "renkleri" ile karşılaştırın.
Çoğu üç renkli görüntüleme sensöründe "kırmızı" dediğimiz ortalanmış kaplama yoktur, Bayer filtre dizili CMOS sensörlerin internet üzerindeki tüm çizimleri buna rağmen tasvir edilmiştir.
Burada "fotoğraf" olarak gördüğümüz resim türlerini çekmek için kullanılan kameralara yerleştirilen çoğu CMOS sensör, Bayer renk filtresi dizisinin önünde hem kızılötesi (IR) hem de ultraviyole (UV) kesilmiş filtreleri içeren bir filtre yığını içerir. Çoğu, düşük geçişli "kenar yumuşatma" filtresi içerir. "Alçak geçiren filtre yok" olduğu söylenen sensör tasarımlarında bile, aynı kırılma indisine sahip bir kapak camı ya da alçak geçiren filtrenin iki bileşeni birbirine yönlendirilir, böylece ikincisi birincisini iptal eder.
Biri bir kameranın önüne baktığında ve açıkta kalan bir CMOS sensörünü gördüğünde gördüğü şey, tüm bu filtreleri yansıtan ışığın birleşik etkisidir ve Bayer maskesi, "mavi" ve "kırmızı" dediğimiz mavi-mor ve turuncu-sarı filtrelenmiş kısımların yarısı ile birleştirildi. Gerçek bir kameranın içinde otururken, sensöre ve önündeki yığına çarpan ışığın çoğu oldukça dar açılardan olacak ve genellikle oldukça homojen olacaktır. (Sony sensörün kenarındaki mor renk, muhtemelen UV ve / veya IR kesme filtrelerinin tam doğru açılarında ışığın yansımasından kaynaklanmaktadır.)
Önünde filtre "yığını" olmadan böyle bir sensöre düşen çok çeşitli açılardan ışık olduğunda, yüzeyin şekilleri nedeniyle daha dolgun bir renk aralığı gösterecek prizmatik bir etki de olacaktır. üstteki mikrosenslerin ve mikrosensler ile sensör arasında sıkışan Bayer maskesinin renklerinin
Filtrelenmemiş bir CCD veya CMOS sensörü, benzer yapı boyutunda çok düzenli / tekrar eden bir yapıya sahip diğer silikon entegre devrelere çok benziyor - muhtemelen metalik kırılma ızgarası etkilerinden kaynaklanan bazı yanardönerlik ile yarı metalik gri (silikon, kuvars ve alüminyumdan) ince, yinelenen yapılar. Çıplak DRAM veya flash bellek yongasını karşılaştırın.
Renkli bir video veya fotoğraf makinesi için tipik olarak filtrelenmiş bir sensör yeşil olarak görünecektir, çünkü ağır yeşil eğilimli (her kırmızı ve mavi piksel için 2 yeşil piksel) renk filtresi matrisleri çok yaygın olarak kullanılmaktadır, çünkü böyle bir algı yanlılığı da iyi bilinmektedir. insan gözünde var (yeşil gözlü olmayan bireylerde bile :))
Şahsen farklı kameralarda çeşitli renk sensörlerini gördüm; yeşil, pembe, mavi, vb. İnşaatla ilgili belirli boyutlar ve detaylar olmadan söylemek zor, ama çoğu sensördeki rengin sensörün üstündeki kaplamaların kalınlığı tarafından verildiğini hayal ediyorum. Farklı kalınlıklar ince film paraziti nedeniyle farklı renkler üretecektir . Kaplamaların kalınlığına bağlı olarak, farklı ışık dalga boyları (yani renkler) kaplamaya kendileri yıkıcı bir şekilde müdahale eder ve hangi dalga boyları gördüğünüz rengi vermek için geri yansımazsa.
Fotoğraf filmi doğal olarak sadece menekşe ve mavi ışık frekanslarına duyarlıdır. Hermann Vogel, Profesör Berlin Teknik, “halasyon” nedeniyle sorunu çözmeye çalışıyor,. Emülsiyon-baz arayüzünden yansımaları gösteren mavi ışığı tutuklamak için sarıya boyanmış bazı emülsiyonlar vardı. İşe yaradı ama onun şaşkınlığına, film yeşil ışığa (ortokromatik) duyarlılık kazandı. Yüksek lisans öğrencileri, diğer boyaların emülsiyonları kırmızı ışığa duyarlı hale getirdiğini keşfetti. Bu önemli bir adımdı, kırmızı, yeşil ve maviye duyarlı emülsiyonlar, monokromatik doğru sonuç verdi. Bu ince ayarlı emülsiyonlar gelecekteki renkli filmleri mümkün kıldı.
CCD ve CMOS senoru geliştikçe, RGB duyarlılığı konusunda onları da değiştirmek gerekiyordu. Eastman Kodak'tan Bryce Bayer, çeşitli fotositleri güçlü katkı renk filtreleri ile kaplayan bir alt piksel matris şeması geliştirdi. Şema yaklaşık olarak% 50 yeşil,% 25 mavi ve% 25 kırmızı filtrelerdir. Bu şema genel duyarlılığı değiştirir, böylece daha sadık bir görüntü elde edilir.
Görüntü sensörü kızılötesi radyasyona karşı oldukça hassas olduğundan, tüm görüntüleme yüzeyi filtrelenir ve bu düz kapak camı düello görevi görür ve kırılgan yüzeyi aşınmaya karşı korur. Bir kapak camı çok parlaktır, bu yüzden cilalı lensler gibi yüzey yansıması nedeniyle bir ışık kaybına neden olur.
Londra gözlükçüsü Robert Taylor, yaşlı lenslerin hava kirliliğinden doğal bir kireç tabakası aldığını keşfetti. Bu “çiçek açan” lens sadece% 2, yeni bir lens ise% 8 yansıyor. Yapay çiçeklenme (kaplama) 1930'larda gerçekleşti.
Kaplanmış mercek veya kapak camı dikroik görünür. İletim yoluyla bir renk ve yansıma ile karşı renk görünüyor. Ceketin kırmızı ve mavi yansımaları kontrol etmek olduğunu, lensin yansıyan ışıkla yeşil, iletilen ışıkla macenta olduğunu görün. Bu tür camların çoğu çok kaplamalı olduğundan, sıradan bir gözlem hangi rengin azaltıldığı hakkında çok az ipucu verir.