ISP基礎(0y):圖像傳感器


1、cmos sensor廠商

Samsung(三星)、OmniVision(OV 美國)、SONY(索尼)、SK Hynix(海力士)、Aptina(拆分與美光公司 美國)、ST Micro(意法半導體)、Toshiba(東芝)、格科微(中國)

2、sensor技術

2.1 色彩濾鏡矩陣(CFA:Color Filter Array)

數碼相機上的每個象素都帶有一個光感應器,用以測量光線的明亮程度。由於光電二極管是只支持單顏色的裝置,它不能區別不同波長的光線。因此,數碼相機工程師在相機感應器的上部裝上了一套鑲嵌式的顏色濾鏡,一個顏色過濾排列裝置(CFA),以便讓感應器區分組成可見光的紅、綠、藍三種基本顏色。詳細請看以下圖表:
CFA

帶有GRGB CFA的鑲嵌式感應器只能捕獲25%紅光和藍光、50%的綠光。

  • Red Chnnel(25%)     Green Chnnel(50%) Blue Chnnel(25%)
    CFA CFA CFA

  • 結合起來的圖像
    CFA

  • 我們從上圖可以看到,三種顏色結合起來的圖像並沒有我們平時看到的相片那樣擁有細膩的顏色,但這已經足夠把畫面上三種不同顏色的物體區分開來。各通道通過插補處理后的紅、綠、藍通道:
    CFACFACFA

  • 三個通道結合起來的圖像
    CFA

2.2 各類型CFA

除了GRGB顏色過濾排列器(CFA)外,還有RGGB、RCCB、RCCC類型的CFA,還有一些CFA被應用在數碼相機上。例如CYGM CFA,這種CFA運用青、黃、綠、紫四種顏色結合還原被攝物體原理的顏色。准專業級數碼相機索尼F-828便使用了CYGM CFA。
RCCB為例:
CFA
C是不進行波長慮光的,白色光。他的優點是增加進光量,可以使得照片的SNR得到顯著的提高,同時增大了動態范圍。


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