カラーフィルターアレイとは何ですか？

カラーフィルターアレイは、デジタルカメラのピクセルセンサーにインストールされているごくわずかなカラーフィルターのグループです。これらのセンサーは、低強度の光、または色の波長特異性のない光を検出することができないため、光を異なる色に分離することはできません。カラーフィルターアレイを備えたセンサーは、カメラでライトの波長を検出し、カラー写真を作成するために使用されます。ピクセルセンサーには、フォトサイトキャビティまたはフォトダイオードと呼ばれるものが含まれています。カメラのシャッターボタンを押すと、光子と呼ばれる光粒子がフォトサイトに入ります。

フォトサイトは単色であり、白黒のみを検出できることを意味します。それ自体では、フォトサイトアレイは、露出中に各フォトサイトキャビティが拾った色の量を決定することはできません。カラー写真を作るために、緑、赤、または青色のフィルターをフォトサイトの上に置きます。これらの色のフィルターは光のみを許可します

デジタルカメラで使用される一般的なタイプのカラーフィルターアレイの1つは、バイエルカラーフィルターアレイです。 Bayerカラーフィルターアレイは、カメラの各フォトサイトに取り付けられた赤、青、緑のフィルターの交互の列で構成されるグリッドまたはモザイクパターンです。モザイクパターンには、赤または青のフィルターの2倍の緑色フィルターがあります。これは、人間の目が緑を容易に拾い上げたり、赤や青色の光よりも敏感であるためです。

モザイクパターンは、デジタルカメラに保存されたプログラムによって変換され、デモサイシングアルゴリズムと呼ばれます。 Demosaicingアルゴリズムは、フォトサイト上の各カラーフィルターによって取得されたデータを取得し、隣接するピクセルカラーを組み合わせてカラー画像を作成します。このプロセスは、より高い解像度の画像を作成するか、歪みや「ノイズ」の多くのない明確で鮮明な画像を作成します。

他のタイプofカラーフィルターアレイ構成には、赤、緑、青、白（RGBW）センサーマトリックスと、シアン、イエロー、グリーン、マゼンタ（CYGM）センサーマトリックスが含まれます。 RGBWセンサーには、Photositesがあらゆる色の光に応答できるようにする白または透明な光フィルターがあります。 Cygmセンサーは、赤と緑を混合して黄色になるなど、2つの主要な色を混合したときに作られた二次色を使用します。このタイプのカラーフィルターアレイにより、カメラによってより多くの色の光または偶発的な光を検出できます。多くの場合、鮮やかな写真の結果があります。