sobota, 14 września 2013

Jak powstaje zdjęcie w aparacie cyfrowym?

Jak matryca rejestruje obraz?

Jak już wiemy aparat cyfrowy rejestruje obraz na elemencie światłoczułym, czyli matrycy podzielonej na małe części zwane pikselami. Każdy z tych pikseli odbiera z zewnątrz natężenie światła. Im dłuższy czas naświetlania tym piksel zarejestruje więcej tego światła. Im przyjmie go więcej tym zapisany obraz będzie jaśniejszy.

A jak powstają kolory?

Sam piksel rejestruje tylko natężenie światła. Dlatego aby zarejestrować kolor piksele są pokryte filtrem zbudowanym z trzech głównych barw – czerwonej, zielonej i niebieskiej. Mówimy tutaj o tak zwanej przestrzeni barw RGB (red, green, blue). Światło zanim dotrze na matrycę, a dokładniej na konkretny piksel przechodzi przez filtr o jednym z trzech kolorów.

Filtr kolorowy Bayera

Jest to siatka złożona z trzech kolorów – czerwonego, niebieskiego i zielonego, które rozłożone są w taki sposób oby imitować właściwości ludzkiego oka (czyli elementów zielonych jest dwukrotnie więcej niż czerwonych i niebieskich).



Te szare kwadraty to nasze piksele, które tworzą matrycę. Te kolorowe kwadraty to przeźroczyste filtry o rożnych kolorach. Jeden filtr przykrywa jeden piksel.

Tworzenie koloru

W matrycach takich jak CCD i CMOS wykorzystujących filtr Bayera konkretny piksel rejestruje tylko jeden kolor światła – ten którym jest przykryty przez filtr. Lecz ostateczna jego barwa odczytywana przez procesor aparatu jest wynikową średniej barw zarejestrowanych z tego piksela i ośmiu sąsiednich (rysunek poniżej). Inaczej jest w matrycach typu Foveon X3, gdzie nad każdym pikselem są trzy filtry – czerwony, zielony i niebieski, więc kolor rejestrowany przez piksel jest już kolorem wynikowym z trzech głównych barw.

Piksele efektywne i nieefektywne

Na rysunku poniżej widzimy w czarnej ramce piksele z których została określona barwa wynikowa dla piksela A, a w białej ramce dla piksela B. Szarą ramką oznaczone są sąsiednie piksele dla piksela C. Jak widać jest ich tylko pięć, ponieważ jest to piksel brzegowy matrycy. W związku z tym nie jest dla niego określana brawa wynikowa. Jest on tak zwanym pikselem nieefektywnym. Piksele dla których jest określana taka barwa są pikselami efektywnymi, czyli biorącymi udział w zapisywaniu obrazu.




Na koniec, gdy już zostaną wyliczone i przypisane kolory ze wszystkich pikseli wystarczy tylko odpowiednio oddalić to dzieło i można się ciszyć zarejestrowanym obrazem.

Brak komentarzy:

Prześlij komentarz