CYGM filter

Введение

В цифровой фотографии CYGM-фильтр является альтернативным цветовым фильтром для фильтра Bayer (GRGB). Он также использует мозаику пиксельных фильтров, цвета сиановый, желтый, зеленый и красный, и поэтому также требует демозаики для получения полноцветного изображения.

Обзор

CYGM дает более точную информацию о светимости, чем фильтр Байера, следовательно, более широкий динамический диапазон, но за счет точности цвета. Это связано с тем, что цианистые и желтые компоненты цветового фильтра не производят истинно монохромного желтого или цианистого цвета, а скорее являются модификациями фильтров, используемых для поглощения "цвета". Согласно традиционной трихроматической теории, "зеленый" цвет измеряется путем размещения цветового фильтра, который поглощает "красный" и "синий" цвета перед датчиком света. "Синий" измерение проводится с помощью "зеленого" и "красного" поглощающего фильтра, а "красный" измерение - с помощью "синего" и "зеленого" поглощающего фильтра. Поэтому RGB получают с помощью фильтров, каждый из которых поглощает 2/3 спектра для каждого измерения. На практике это означает, что большая часть света, попадающего на массив датчиков, поглощается фильтрами (которые обычно используют красители для поглощения света в широком диапазоне длин волн). Цветовой фильтр CYGM отличается от стандартного фильтра Bayer тем, что использует только один цветопоглощающий фильтр для 3 из 4 датчиков. Это создает широкий спектральный ответ и, следовательно, делает измерения более точными в отношении светимости (то есть, принимая измерения того, сколько света есть), но затрудняет точное определение цветовой информации. Хотя "зеленый" цвет не затронут, неточность цвета возникает из-за того, что красные и синие датчики (как в стандартном фильтре Bayer) фактически сливаются в "магента" и "синий" датчики. Это показано на графике спектрального ответа датчика CYGM. В то время как CYGM фильтр нашел широкое распространение в первые годы цифровой фотографии, в то время как конкурент теперь стандартного фильтра Bayer, он теперь считается устаревшим. К КДС, которые использовали его, относятся 3-мегапиксельные Sony ICX252AK и ICS252AKF (которые были отображены в октябре 1999 года). CCD с цветовым фильтром CYGM первоначально были приняты как Canon, так и Nikon, когда эти компании перешли от кинофотографии к цифровой. Многие модели Canon в период 1999-2000 годов, такие как PowerShot S10, Canon Digital IXUS S100 (июнь 2000 года) и Canon PowerShot G1 использовали датчики с этим цветовым фильтром. В то время как Canon приняла стандартный Bayer-фильтр для всей своей линейки, когда представила DSLR, Nikon продолжала производить и продавать серию цифровых камер для энтузиастов среднего класса с использованием датчиков CYGM в течение примерно 5 лет. От известного Nikon Coolpix 995 (все еще используется десятилетие спустя в специализированных приложениях, таких как микроскопия) до Nikon Coolpix 5700 (последний фотоаппарат Nikon, использующий CYGM). Кроме того, Panasonic также использовал CCD с массивом фильтров CYGM. Они были внутренне упомянуты как "дополнительные цветовые фильтры".

CYGM gives more accurate luminance information than the Bayer filter, hence a wider dynamic range, but at the expense of color accuracy. This is because the cyan and yellow components of the colour filter array do not produce a true monochromatic yellow or cyan but are rather modifications of the filters used to absorb 'color'. Under the conventional trichromatic theory, a 'green' measurement is taken by placing a color filter which absorbs 'red' and 'blue' in front of the light sensor. A 'blue' measurement is taken with a 'green' and 'red' absorbing filter, and a 'red' measurement with a 'blue' and 'green' absorbing filter. RGB is therefore derived by using filters which each absorb 2/3 of the spectrum for each measurement. This means in practice that much of the light that falls upon the sensor array is absorbed by the filters (which typically employ dyes to absorb light within a broad range of wavelengths). The CYGM color filter array differs from the standard Bayer filter by using only a single color absorbing filter for 3 of the 4 sensors. This produces a broad spectral response and therefore makes measurements more accurate in respect to luminance (that is, taking measurements of how much light there is) but makes it more difficult to determine color information accurately. While 'green' is unaffected, color inaccuracy arises from the fact that the red and blue sensors (as found in the standard Bayer filter) are in effect conflated into 'magenta' and 'cyan' sensors. This is shown by a graph of the spectral response of the CYGM sensor. While the CYGM filter found widespread adoption in the early years of digital photography, at the time a rival of the now standard Bayer filter, it is now considered obsolete. CCDs that used it include the 3 megapixel Sony ICX252AK and ICS252AKF (which sampled in October 1999.) CCDs with a CYGM color filter array were initially adopted by both Canon and Nikon when these companies transitioned from film photography to digital. Many Canon models of the 1999–2000 period, such as the PowerShot S10, the Canon Digital IXUS S100 (June 2000), and the Canon PowerShot G1 used sensors with this colour filter arrangement. Whereas Canon adopted the now standard Bayer filter across its entire range when it introduced the DSLR, Nikon continued to produce and sell a range of mid range enthusiast digital cameras using CYGM sensors for a period of approximately 5 years. From the prominent Nikon Coolpix 995 (still used a decade later in specialist applications like microscopy) to the Nikon Coolpix 5700 (the last Nikon camera to use CYGM). Additionally, Panasonic also used CCDs with a CYGM filter array. These were internally referred to as 'complementary color filters'.

Список камер с цветовым фильтром CYGM

Camera Sensor size Resolution Release date Nikon Coolpix 3500 1/2.7" 3.2 MP 19 September 2002 Nikon Coolpix 4300 1/1.8" 4.1 MP 29 August 2002 Nikon Coolpix 4500 1/1.8" 4.0 MP 29 May 2002 Nikon Coolpix 5700 2/3" 5.0 MP 29 May 2002 Leica Digilux 1 1/1.8" 4.0 MP 14 March 2002 Nikon Coolpix 2500 1/2.7" 2.0 MP 21 February 2002 Panasonic Lumix DMC LC40 1/1.8" 4.0 MP 11 January 2002 Panasonic Lumix DMC LC5 1/1.8" 4.0 MP 11 January 2002 Nikon Coolpix 5000 2/3" 5.0 MP 18 September 2001 Nikon Coolpix 885 1/1.8" 3.2 MP 23 August 2001 Nikon Coolpix 775 1/2.7" 2.1 MP 25 April 2001 Nikon Coolpix 995 1/1.8" 3.14 MP 25 April 2001 Canon PowerShot Pro90 IS 1/1.8" 2.6 MP 6 January 2001 Canon PowerShot G1 1/1.8" 3.14 MP 18 October 2000 Nikon Coolpix 880 1/1.8" 3.24 MP 28 August 2000 Nikon Coolpix 990 1/1.8" 3.24 MP 27 January 2000 Canon PowerShot S20 1/1.8" 3.14 MP 6 January 2000 Nikon Coolpix 800 1/2.0" 2.1 MP 27 September 1999 Canon PowerShot S10 1/2.0" 2.11 MP 27 August 1999 Canon PowerShot A50 1/3.0" 1.2 MP 30 March 1999 Canon PowerShot A5 ZOOM 1/3.0" 0.7 MP 18 February 1999 Nikon Coolpix 700 1/2.0" 2.11 MP 15 February 1999 Nikon Coolpix 950 1/2.0" 2.11 MP 15 February 1999 Nikon Coolpix 900S 1/2.7" 1.2 MP 26 October 1998 Canon PowerShot A5 1/3.0" 0.7 MP 27 March 1998 Nikon Coolpix 900 1/2.7" 1.2 MP 16 March 1998 Canon PowerShot Pro 70 1/2.0" 1.5 MP 27 February 1998 Canon PowerShot 350 1/3.0" 0.3 MP 16 July 1997 Canon PowerShot 600 1/3.0" 0.5 MP 13 May 1996