Смешивание цветов

Вы, наверное, уже имеете некоторое представление о процессе смешивания цветов. Если в магазине смешивали для вас краску или в школе вам рассказывали о цветовом круге, то вы наверняка знаете, что можно смешать несколько основных цветов и получить любой другой. Свет действует таким же образом.

У типичной цифровой камеры каждый пиксель матрицы «накрыт» цветным светофильтром - красным, зеленым или синим. И хотя по отдельности на каждой из точек графического изображения не фиксируется полный набор цветов, камера может интерполировать правильный цвет для любого пикселя, проанализировав цвета соседних.

Но если для краски основные цвета - это синий, пурпурный и желтый, то для света таковыми являются красный, зеленый и синий. Более того, пигменты краски смешиваются субтрактивно: чем больше вы смешиваете, тем темнее становятся цвета, пока окончательно не превращаются в черный. Свет же смешивается аддитивно: чем больше вы его смешиваете, тем ярче он становится и в итоге превращается в белый.

В 1869 году Джеймс Клерк Максвелл (James Clerk Maxwell) и Томас Саттон (Thomas Sutton) провели эксперимент с зажимами для волос целью испытать теорию о создании цветных фотографий. Они сделали три черно-белых снимка клетчатой ленты. При этом для каждой из фотографий они установили на фотокамеру по цветному фильтру: для одной красный, для других - синий и зеленый. Затем они спроецировали изображения, используя три отдельных проектора, каждый из которых соответствовал одному фильтру - красному, зеленому или синему. Когда же они наложили все три спроецированных изображения друг на друга, из них получилось одно цветное.

Некоторые профессиональные камеры работают по такому же принципу, создавая цветные изображения. Будучи оснащенными тремя разными сенсорами, с красным, зеленым и синим фильтром, эти камеры записывают три отдельных изображения, и затем совмещают их в одно полноцветное. Сложность с такими сенсорами заключается в том, что они большие и дорогостоящие, а если к этому добавить еще и требуемую память и мощность процессора, то получится огромная камера, которая будет стоить запредельную сумму денег. Некоторые из подобных камер к тому же очень медленные, что делает их непрактичными для съемки живых объектов.

Большинство цифровых камер снабжены одним сенсором, а проблема цвета решается за счет сложных математических операций и некоторых умных интерполяционных схем, которые и вычисляют правильный цвет для каждого пикселя.
В таких камерах перед каждой из светочувствительных ячеек установлен цветной светофильтр, красный, зеленый или синий. Схема их расположения такова, что в одном ряду чередуются красные и зеленые фильтры, а в следующем - синие и зеленые. Поскольку глаз чувствителен к зеленому, подобных фильтров гораздо больше других цветов.