fbpx
Можете да изберете дали да четете сайта в светла или тъмна тема

Сензорът на Sony – IMX650 в Huawei P30 Pro

Huawei P30 Pro е първият смартфон със сензора на Sony – IMX650. Освен високата 40MP резолюция, по-специфичен е цветовия RYYB филтър. Според Huawei, чрез него до сензора достига 40% повече светлина. Но какво е RYYB color filter, и с какво е различен?

За да разберем какво е RYYB filter, първо трябва да видим как работят филтрите на BayerФилтърът на Bayer е цветен слой в горната част на сензора, и носи името на своя създател Bryce Bayer.

Такъв слой е нужен, тъй като сензорът е чувствителен към светлина, но не и към цветовете. Така – суровият образ, уловен без цветния слой, е черно-бялЗа да бъде добавен и цвят, е нужен цветен филтър, като този на Bayer. Преди това от други филтри се филтрират ултраволетовата и инфрачервената светлина. Едва тогава идва ред на видимия спектър на светлината, и в работа влиза филтъра на Bayer.

При филтъра на Bayer, на всеки пиксел има един цвят, съответно решетката от 2×2 пиксела ще бъде с един червен пиксел, един син пиксел, и два зелени пиксела.

Ползването на RGB не е случайно. Човешкото зрение е трицветно, което означава, че е чуствително към 3 основни групи светлина с определена дължина на вълната, отнасящи се към червено, зелено и синьо. С припокриването между тези дължини на вълните, нашият мозък интерпретира цветове, които реално не съществуват, но ние виждаме. Съответно и камерите ни са проектирани да се доближват максимално до характерната за нас трицветна визионна система.

Bayer филтърът съдържа една червена, една синя, и две зелени лещи в решетка от 2×2 пиксела в сензора. Това означава, че видимата светлина, която минава през слоя, се филтрира през съответния цвят. Пикселът под червената леща получава черно-бял образ, но през червения филтър. В резултат на това – червените обекти ще са по-светли за този пиксел. По-същия начин е и със сините и зелените пиксели.

Така постигаме образ, чиито нива на осветеност варират по пиксели – заради филтрите. За да се възпроизведат реалните цветове протича процесът demosaicing или debayering, който напред в текста ще наричаме условно “проявяване на цветовете“. Това е постига чрез сложен алгоритъм, обичайно собственост на производителя на камерата, чрез който се интерпретират различните цветови стойности. Очевидно … информацията уловена от даден пиксел, както и от съседните, определя какъв цвят да им се присвои. Колкото по-добър е този алгоритъм, толкова по-добър е крайният образ.

Както споменахме дигиталния raw образ от сензора е винаги черно-бял и виждаме цветове, защото са минали през филтъра и алгоритъма за обработка (проявяването). Ако отворим raw file-а в редактор за изображения, например Adobe Photoshop, приложението ще използва свой алгоритъм за разкриване на цветовете (проявяване). Така е логично – цветовете, които се провяват със SW-a на телефона да са едни, а с друго приложение – други.

След като се проявят цветовете, избражението е готово за последваща обработка – на експозиция, контраст, осветяване, сенки, баланс на бялото, шум, изостряне … до краен резултат.

Но да се върнем на филтъра – филтърът на Bayer върви с RGGB слой. Той съответства най-близо до това, кеото окото възприема. По тази причина зелените пиксели са два – зеленото е в средата на видимия спектър, и нашето око е най-чувствително към него. Зеленото действа и като отражател, по тази причина, когато настройваме зеления цвят, контролираме и яркостта.

Алтернатива на Bayer филтъра са CYM и CYYM с цветове cyan (ярко синьо), жълто и magenta (цикламено). Предимство на CYYM филтъра е, че допуска повече светлина да преминава през сензора. Както можете да се досетите по името – Bayer филтърът е филтър и логично не допуска част то светлината. Съответно, след като само половината пиксели получават зелената светлина, една четвърт червена, и другата четвърт синя … няма как да получим обещаната резолюция от сензора. CYYM сензорът пропуска повече светлина, и на теория “произвежда”по-висока резолюция със същия брой пиксели.

Очевидно не е никак лесно да постигнем натурално изглеждащи обази с CYYM сензор, тъй като са необходими много по-сложни алгоритми на проявяване (demosaicing algorithm), отколкото с RGGB. По тази причина и CYYM сензорите са редки, и не така популярни.

Ето защо за Huawei P30 Pro е избран RYYB сензора. Инженерите са заложили на познатите червен и син канал, но са заменили двата зелени с два жълти. Това позволява сензорът да улавя повече светлина, отколкото със зелените – поне на теория.

Разбира се, процесът на проявяване все още се усъвършеснства, а AI анализира съдържанието, за по-правилно разпознаване на снимания обект и реалните му цветове. От опит до момента – разпознава зеленина, небе, плаж, цветя …

Total
4
Shares
Вашият коментар

Вашият имейл адрес няма да бъде публикуван.

Предишна публикация

Сензори за изображения в нашите телефони

Следваща публикация

Tetracell™ технологията на Samsung

Подобни публикации
Total
4
Share