مواضيع ذات صلة

إنتاج الألوان من سنسور الكاميرا

كاميرا بسنسور CCD/CMOS واحد Single Chip Calculated-Color

تختلف بيانات الصور في طرق وتقنيات إنتاجها وترميزها لأسباب تتعلق بطرق إنتاج الألوان من شرائح الخلايا الحساسة للضوء البديلة عن الفيلم (سنسور الكاميرا)، والمكونة من ملايين الخلايا الحساسة للفوتونات الضوئية القادمة من الموضوع عبر العدسة نحو الخلايا المكونة لسنسور الكاميرا.

A Bayer Filter Mosaic يدعى أيضاً (Color Filter Array(CFA. المعروف أن خلايا شرائح CCD / CMOS الحساسة للضوء أحادية اللون تتحسس بالدرجات الرمادية فقط وبالتالي لا يمكنها أن تنتج صورة ملونة بشكل مباشر، لإنتاج صورة ملونة يجب تزويد سنسور الكاميرا بمرشحات (فلاتر) ملونة ليتم فصل وتمييز الألوان المنعكسة عن الموضوع، وهي عبارة عن مصفوفة من المرشحات اللونية توضع فوق الخلايا الحساسة للضوء، وتتراصف تلك المرشحات قرب بعضها وفق منظومة خاصة تسمى:

Mosaic Sensor أو Color Filter Array (CFA)-Color-filter pattern

تتوزع الخلايا الحساسة للضوء ضمن مصفوفات ومن فوقها المرشحات في بعدين أفقي وشاقولي ضمن كامل مساحة سنسور الكاميرا، كل عنصر من عناصر الخلايا الحساسة يمثل بيكسل واحد من الصورة، ويمكن لكل عنصر أن يلتقط لون واحد أما الأخضر أو الأحمر أو الأزرق، هذه الطريقة مستخدمة في أغلب الكاميرات الرقمية الموجودة في الأسواق والمخصصة للأعمال اليومية والصحفية وللهواة وكاميرات الفيديو Camcorders كأداة تحسس الصور أو سنسور الكاميرا

طريقة التقاط الألوان هذه تعتمد على أن كل خلية حساسة مخصصة لالتقاط لون واحد فقط بحيث تستخدم مصفوفة من المرشحات اللونية على شكل فسيفساء تتكون من 50 % من اللون ال أخضر25 % أحمر 25 % أزرق، ولهذا السبب دعيت طريقة التقاط الألوان ب RGBG أوGRGB. توضع المرشحات مباشرة فوق الخلايا الحساسة للضوء بحيث يغطي كل مربع لوني خلية واحدة حساسة للضوء وتدعى:

الاسم Bayer Filter Mosaic مستمد من مخترع تلك الطريقة Dr.Bryce E.Bayer ميونيخ في عام 1976 من شركة Eastman Kodak صاحبة براءة الاختراع لسنسور الكاميرا الواحد، الذي يلتقط الألوان الثلاثة في نفس الوقت وبواسطة شريحة سنسور واحدة وبتعريض ضوئي واحد.

Photo sensors أو Photodiodes أو Photo site بحيث تقوم كل خلية بتحسس لون واحد فقط من الألوان الثلاث الأحمر و الأخضر ووالأزرق RGB ، كما تقوم المرشحات الخضراء بتحسس درجة الإضاءة luminance-Sensitive أما المرشحات ذات اللون الأزرق والأحمر فتحسس بدرجة التشبع اللوني Chrominance-Sensitive. بعد إجراء التعريض يقوم معالج في الكاميرا بإجراء عمليات حسابية خوارزمية معقدة تدعى Demosaicing لتعويض النقص الحاصل في الألوان، حيث أن كل بكسل يحتوي على لون واحد فقط من الألوان الثلاث، ويجب تعويض اللونين الباقيين عبر تلك العمليات، ومن ثم يتم جمع هذه الألوان والمعطيات الخاصة بدرجة إضاءة اللون ودرجة التشبع اللوني مع بعضها البعض، لتوليد صورة ملونة عالية الجودة RGB.

فلاتر السنسور

مقطع في سنسور الكاميرا يظهر كيفية توضع المرشحات اللونية بالترتيب تحت العدسات المصغرة وفوق الطبقة الحساسة للضوء التي تدعى Photodiodes

طريقة التقاط الألوان هذه تعتمد على أن كل خلية حساسة مخصصة لالتقاط لون واحد فقط بحيث تستخدم مصفوفة من المرشحات اللونية على شكل فسيفساء تتكون من 50 % من اللون ال أخضر25 % أحمر 25 % أزرق، ولهذا السبب دعيت طريقة التقاط الألوان ب RGBG أوGRGB. توضع المرشحات مباشرة فوق الخلايا الحساسة للضوء بحيث يغطي كل مربع لوني خلية واحدة حساسة للضوء وتدعى:

Color Filter Array

Photo sensors أو Photodiodes أو Photo site بحيث تقوم كل خلية بتحسس لون واحد فقط من الألوان الثلاث الأحمر الأزرق الأخضر RGB ، كما تقوم المرشحات الخضراء بتحسس درجة الإضاءة luminance-Sensitive أما المرشحات ذات اللون الأزرق والأحمر فتحسس بدرجة التشبع اللوني Chrominance-Sensitive. بعد إجراء التعريض يقوم معالج في الكاميرا بإجراء عمليات حسابية خوارزمية معقدة تدعى Demosaicing لتعويض النقص الحاصل في الألوان، حيث أن كل بكسل يحتوي على لون واحد فقط من الألوان الثلاث، ويجب تعويض اللونين الباقيين عبر تلك العمليات، ومن ثم يتم جمع هذه الألوان والمعطيات الخاصة بدرجة إضاءة اللون ودرجة التشبع اللوني مع بعضها البعض، لتوليد صورة ملونة عالية الجودة RGB. هنالك خيارات أخرى من الشرائح الحساسة للضوء المسماة Bayer Filter تعمل بطريقة مشابهة تقوم على التقاط الألوان وفق احتمالات أخرى للتحسس بالألوان أو توزيع المرشحات اللونية، مثل التحسس بالألوان المتممة مثل الأحمر الماجينتا والأخضر والأصفر والأزرق المخضر (السيان) CYGM filter) Cyan، Yellow، Green، Magenta) أو الألوان الرئيسية الأحمر الأخضر الأزرق والأزرق المخضر قريب من لون السيان (Red، Green، Blue، Emerald (RGBE Filter استخدمت الطريقتين الأخيرتين مع بعض كاميرات شركة سوني. Emerald هذا اللون يشابه لون الأزرق المخضر السيان.

 يظهر الرسم كيفية وصول الضوء بألوانه الثلاث الأخضر والأزرق والأحمر إلى كل فلتر ومن ثم إلى كل خلية حساسة للضوء

شارك أصدقائك بهذا الموضوع


موقع عمر