Wat is een kleurenfiltermatrix?

Een kleurenfilterarray is een groep minuscule kleurenfilters die zijn geïnstalleerd op de pixelsensoren van digitale camera's. Deze sensoren zijn niet in staat om licht met een lage intensiteit te detecteren, of licht zonder kleurgolflengtespecificiteit, dus ze kunnen het licht niet in verschillende kleuren scheiden. Een sensor met een kleurenfilterarray wordt door de camera gebruikt om de golflengte van het licht te detecteren en een kleurenfoto te maken.

Digitale camera's gebruiken rechthoekige arrays van lichtsensoren die pixelsensoren worden genoemd. Pixelsensoren bevatten een zogenaamde fotosite-holte of fotodiode. Wanneer de ontspanknop van een camera wordt ingedrukt, komen lichtdeeltjes, fotonen genoemd, de fotosite binnen.

Fotosites zijn monochromatisch, wat betekent dat ze alleen zwart en wit kunnen detecteren. Op zichzelf kan een fotosite-array niet de hoeveelheid kleur bepalen die elke fotosite-holte ophaalde tijdens de belichting. Om een ​​kleurenfoto te maken, wordt een groen, rood of blauw kleurenfilter over een fotosite geplaatst. Deze gekleurde filters laten alleen licht van dezelfde kleur in de holte van de fotosite.

Een veelgebruikt type kleurenfilterarray dat in digitale camera's wordt gebruikt, is de Bayer kleurenfilterarray. De Bayer-kleurenfiltermatrix is ​​een raster- of mozaïekpatroon dat bestaat uit rijen van afwisselende rode, blauwe en groene filters die op elke fotosite op een camera zijn geïnstalleerd. Het mozaïekpatroon heeft twee keer zoveel groene filters als rode of blauwe filters. Dit komt omdat het menselijk oog gemakkelijk groen opneemt of gevoeliger is dan voor rood of blauw licht.

Het mozaïekpatroon wordt omgezet door een programma dat is opgeslagen in de digitale camera en een algoritme voor demosificatie wordt genoemd. Demosaicing-algoritmen nemen de gegevens op die zijn verkregen door elk kleurenfilter op de fotosite en combineren de aangrenzende pixelkleuren om een ​​kleurenfoto te maken. Dit proces creëert een beeld met een hogere resolutie of maakt een helder, helder beeld zonder veel vervorming of "ruis".

Andere soorten kleurfilterarrayconfiguraties zijn de rode, groene, blauwe, witte (RGBW) sensormatrix en de cyaan, gele, groene, magenta (CYGM) sensormatrix. RGBW-sensoren hebben een wit of transparant lichtfilter waarmee fotosites kunnen reageren op elke lichtkleur. Een CYGM-sensor maakt gebruik van secundaire kleuren die worden gemaakt wanneer twee primaire kleuren worden gemengd, zoals rood en groen om geel te worden. Met dit type kleurenfilterarray kunnen meer kleuren licht of incidenteel licht door de camera worden gedetecteerd, vaak met levendige fotografieresultaten.