索尼改革传感器像素布局,采用Z型布局,使传感器输出的像素加倍

最新一则报道,说索尼采用了新的传感器像素和滤镜的布局。新的像素和滤镜布局采用Z字型的布局

索尼改革传感器像素布局,采用Z型布局,使传感器输出的像素加倍

从上图可以看出新的像素和滤镜布局,与传统的拜耳像素好滤镜布局有着一定的区别。人类在彩色影像信息的记录上已经探索了上百年。从摄影术发明以来,人们就不断地探索,如何用摄影方式再现人类眼睛所感受到的彩色世界。在上个世纪70年代,柯达实验室的拜耳发明了一种拜耳滤镜的算法,把一个彩色的滤镜覆盖在黑白的感光材料(器件)上,然后通过一种算法,最后可以还原出原来的彩色图像。

传统的拜耳滤镜是由2个绿色和一个红色,一个蓝色4个滤镜覆盖4个像素组成的一组,不断重复用这种滤镜模式来覆盖整个像素。

索尼改革传感器像素布局,采用Z型布局,使传感器输出的像素加倍

在传统的拜耳彩色滤镜和像素是靠算法来推算出一些像素信息的。因为一个像素理论上应该包含一个亮度信息和RGB三个色度信息。这样才能组成一个完整的彩色像素信息。但是,我们可以看到拜耳模式的cmos上,即便最多的绿色像素也只覆盖了总像素的一半,而红色像素和蓝色像素都只有总像素的四分之一。如果是100个像素的cmos,那么只有50个像素是有绿色亮度信号,25个像素有红色亮度信号,25个像素有蓝色亮度信号。怎么能够凑出完整画面的100个像素,其中每一个像素的亮度信息,和RGB三个色度信息呢?这就要靠算法来进行模拟合成了。


索尼改革传感器像素布局,采用Z型布局,使传感器输出的像素加倍

两个相近的蓝色像素,中间是一个绿色的像素,这个绿色像素的蓝色信号值是靠这两个相邻两个蓝色像素信号值进行算术平均而得出的。同理,通过对焦线4个蓝色像素可以平均出中间蓝色像素的信号值。这样虽然蓝色像素只有总像素的四分之一,但是经过这样的平均后可以得出四分之三的蓝色像素的信号值,红色绿色都是这样,经过这样的算法后,就可以得出上面例子中100个像素的cmos,每一个像素的亮度值和RG B三个色度信号值。

简单地讲就是通过相近的同色像素平均算出中间的像素色度信号。而索尼的这种新的cmos的像素和滤镜分布。使得这样的算法可以位移半个像素合并成另外一个虚拟的像素位置的亮度信号和色度信号。以上面100个像素的例子,也就是在100个像素的cmos上,最后算出200像素的亮度和RGB色度信号。这与半像素位移合成超高像素图片的算法原理相近。

看来这样的cmos未来的前景还是非常大的。

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页面更新:2024-05-16

标签:索尼   滤镜   上个世纪   像素   布局   色度   位移   亮度   传感器   算法   信号   彩色   平均   红色   蓝色   数码   信息

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