فوتودیود چیست؟
به نقاطی که روی سنسور قرار دارد و حساس به نور هستن فوتودیود می گویند.
فوتودیودها در سنسورهای معمولی CCD و CMOS حساس به سه موج نور قرمز، سبز و آبی هستن.
هر فوتودیود میتونه تنها به یک موج نور واکنش نشون بده (مثلا نور سبز).
فوتوسایت چیست؟
فوتوسایت به عبارتی همان پیکسل است.
به مجموع رنگهای RGB در یک نقطه گفته میشه.
در این تصویر چهار فوتوسایت داریم که هر فوتوسایت متشکل از 4 فوتودیود است (2x2 پیکسل).
خوب تا اینجا با فوتودیود و فوتوسایت آشنا شدیم.
سنسورهای دوربین های دیجیتال CCD و CMOS چگونه اطلاعات را از فوتودیودها به تصویر تبدیل می کنند؟
در سنسورهای معمولی فوتودیودها به این شکل کنار هم قرار می گیرند و مجموع آنها سنسور را تشکیل می دهد.
تصویر گرفته شده از فوتودیودهای سنسور ابتدا به این شکل ذخیره میشه:
سه تصویر پایین وقتی روی هم قرار بگیرن تصویر بالایی رو می سازند.
ابعاد تصویر تا اینجا 300x300 بوده.
برای ساختن پیکسل های نهایی باید رنگ های RGB که جداگانه ذخیره شده اند را با هم ترکیب کنیم.
نتیجه یک تصویر 100x100 پیکسلی رنگی است (تصویر سمت چپ).
این تصویر (تصویر سمت چپ) به علت وجود فاصله بین فوتودیودها دارای معایبی نظیر پله پله شدن پیکسل های تصویر در بعضی از قسمت ها است.
با الگوریتم های خاصی (نرم افزاری) مثل Antialiasing این حالت را از بین می برن و البته کمی از جزییات و شارپنس تصویر کاسته می شود (تصویر سمت راست).
تصویر سمت راست تصویری است که ما در نهایت از سنسور داریم.
وقتی تصویر به صورت فایل RAW ذخیره بشه این الگوریتم روی تصویر انجام نمی گیره و تصویر ما همون سه تصویر جداگانه ای است که سنسور ثبت کرده و هنگام تبدیل فایل RAW به دیگر فرمت ها این الگوریتم در کامپیوتر توسط نرم افزار صورت می گیره.
منابع:
کد:
http://en.wikipedia.org/wiki/Bayer_filter
http://en.wikipedia.org/wiki/Demosaicing