Байеровская решетка

Конфигурация фильтров называется Байеровской решеткой, по имени придумавшего его в начале 1970 годов доктора Брюса Байера (Bruce Bayer), специалиста компании Kodak. Конечно, из этой схемы еще нельзя составить цветное изображение. Для этого над данными фильтров необходимо провести интерполяционный алгоритм, в ходе которого для каждого пикселя высчитывается правильный цвет путем анализа соседних цветов.

Чтобы вычислить действительный цвет зеленого пикселя значением в 100% в середине этой решетки, вы изучаете соседние точки. Поскольку все они равны 100%, то первый пиксель, скорее всего, окажется чисто белым, так как 100% красного, зеленого и синего суммируются в белый

К примеру, вы хотите определить цвет конкретной точки изображения с зеленым фильтром и значением в 100%. Если вы посмотрите на окружающие пиксели, с их смесью из красных, синих и зеленых фильтров, и обнаружите, что их значения тоже равны 100%, можно быть уверенным в том, что правильным цветом для выбранного пикселя будет белый, потому что 100% красного, зеленого и синего дают в результате белый.

Пиксель может оказаться единственной цветной точкой на белом фоне. Однако сами по себе графические точки - чрезвычайно крошечные (26 млн. пикселей из средней цифровой камеры могут уместиться на одной монетке). Поэтому вероятность, что пиксель получится не белым, очень мала. Тем не менее, могут иметь место и неожиданные изменения в цвете - как, например, в случае с предметом, у которого резко очерчен контур. Чтобы легче было вычислить среднее значение цвета для каждой точки и таким образом увеличить шансы на верный расчет, цифровые камеры снабжаются специальным сглаживающим фильтром, который слегка размывает изображение, а вместе с ним и цвет. Несмотря на то что размывание изображения может показаться против правил хорошей фотографии, степень его не настолько велика, чтобы это нельзя было потом исправить с помощью редактора 3mv.

Хотя вычисление белого - процедура достаточно простая, интерполирование целой цветовой палитры, естественно, представляет собой очень сложный процесс. Он называется неуклюжим словом demosaicing, происходит от идеи преобразования мозаики кристалла из пикселей с фильтрами в полноценное цветное изображение. Есть много разных алгоритмов по осуществлению этого процесса. Поскольку способность камеры без ошибок преобразовывать цвета имеет огромное значение для общего качества цветового исполнения и четкости получаемых снимков, алгоритмы являются строго охраняемой производственной тайной.

Байеровская решетка - это пример матрицы светофильтров. Не во всех камерах используется матрица из красных, зеленых и синих фильтров. В некоторых применяются матрицы из голубых, желтых, зеленых и пурпурных фильтров. В конечном счете, решение производителя, какую матрицу выбрать, не имеет особого значения, если вас устраивают получаемые цвета.