В городе Бат американского штата Мэн на 84-м году жизни умер Брайс Байер (Bryce Bayer), который в бытность научным сотрудником компании Eastman Kodak изобрёл первый массив цветных фильтров для цифровой фотографии, носящий его имя.
Его изобретение, известное как фильтр Байера, или подобные ему до сих пор используются практически в каждом цифровом фотоаппарате, видеокамере и смартфоне, присутствующих на рынке. Матрица фильтра Байера была запатентована в США под № 3971065 в 1976 году, она состоит из множества распределённых в определённом порядке красных, зелёных и синих пикселей, формирующих единый сенсор CCD или CMOS для захвата цветных изображений.
Три цветных фильтра матрицы Байера необходимы для восприятия цветной фотографии одним сенсором, способным различать лишь градации серого. До изобретения Байера использовалось три отдельных сенсора, на которых попадал свет из объектива через систему призмы и зеркал — такие конструкции были большими и дорогими и не могли получить массового распространения. При производстве цветные фильтры располагаются непосредственно над световосприимчивыми пикселями (фотодиодами) сенсора изображения.
Массив Байера схож с принципом восприятия цветного изображения человеческим глазом: разделение каналов неравномерное — зелёным фильтрам уделено столько же места, как красному и голубому вместе. Это цветоделение известно как RGGB. Приоритет зелёному отдаётся по причине того, что канал яркости в визуальной системе глаза сосредоточен на зелёной части спектра, содержащей больше всего информации о деталях.
Существует ещё один тип матрицы цветных фильтров, носящий имя Байера, — RGBW (и его вариации, созданные для снижения артефактов дебайеризации). В нём каждому из цветных каналов уделено одинаковое пространство — по 25%, а последняя четверть отведена под белый фильтр. Такие сенсоры обладают несколько лучшей светочувствительностью и на одну ступень выигрывают в фотографической широте.
Изображение, полученное камерой с помощью фильтра Байера, известно как изображение по шаблону Байера. Для превращения этого сырого результата работы сенсора в фотографию, каждый пиксель которой содержит красный, зелёный и синий каналы, необходимо применить интерполяцию по алгоритму demosaicing. В результате данные от набора фотодиодов формируют один пиксель изображения.
Наряду с разработками в области цветной цифровой фотографии Брайс Байер создавал ключевые алгоритмы для хранения, улучшения и печати цифровых изображений.
Байер ушёл из Kodak в 1990-х годах после долгой карьеры в компании. Он внёс неизгладимый вклад в развитие цифровых изображений — значительная часть населения планеты пользуются результатами его достижений каждый день.
Источник: 3dnews.ru
|
