Как один участок сенсора становится цветным пикселем
Матрица камеры не получает готовую цветную картинку. Свет попадает на множество светочувствительных элементов, а цветные фильтры над ними пропускают преимущественно красную, зелёную или синюю составляющую. Каждый элемент регистрирует силу пришедшего света — по сути, насколько ярким оказался сигнал в его полосе.
В распространённой схеме фильтров зелёных элементов вдвое больше, чем красных или синих. Зелёный канал сильнее участвует в восприятии яркости и деталей, поэтому такая раскладка помогает получить более чёткую картинку при том же размере сенсора.
Как процессор заполняет недостающие цвета
У отдельного элемента есть только одно измерение: например, сколько красного света достигло его. Чтобы сформировать обычный цветной пиксель, процессор оценивает два остальных компонента по показаниям соседних элементов. Он анализирует окружающий участок и интерполирует — вычисляет промежуточные значения между измеренными.
Такое восстановление называют демозаицированием. Оно превращает мозаику разрозненных цветовых измерений в изображение, где у каждого пикселя есть красная, зелёная и синяя составляющие. Камера не просто «собирает» цвета: она вычисляет их, опираясь на то, как меняются сигналы вокруг каждой точки.
Почему обработка влияет на результат
На ровной поверхности соседние измерения обычно похожи, и цвет восстановить нетрудно. На тонкой сетке, волосах или резкой границе между светлым и тёмным участками алгоритму приходится угадывать, продолжается ли узор и как именно проходит граница. Ошибка может проявиться цветными каймами или ложными мелкими деталями.
Поэтому две камеры с похожими сенсорами иногда по-разному передают мелкие узоры и контуры: значение имеют не только фильтры, но и алгоритм обработки. На снимке цвет — это результат расчёта по неполным измерениям, выполненного для каждого участка изображения.
