RGB, RGB... А вот RCB не хотите?

[Serge_e]

http://connect.dpreview.com/post/3175393898/aptina-explains-clarity-plus-clear-pixel-technology

На сайт Aptina не полез, из анонса более-менее понятно.

 

[_MBK_]

Я только одного не пойму - чем была плоха ячейка 2x2 RCGB ?

 

[Serge_e]

Выигрыш в 1дБ это немного, и проблемы с цветом появляются. А вот за 3-4дБ уже стоит побороться, все-таки повышение чувствительности в 2 раза.

 

[_MBK_]

Честно говоря, мне, как тупому математику, сложно понять, как, фактически убирая один датчик, можно повысить чувствительность в два раза. Прям как в том анекдоте про топор.

 

[Serge_e]

эээ... где там датчик убрали? Фильтры цветные с него сняли, за счет этого и повысили общую чувствительность системы. Остается вопрос, что там будет с разделением цвета в такой системе.

 

[TRANTOR]

что там будет с разделением цвета в такой системе.

Ничего хорошего.

 

[_MBK_]

Мухлеж виден уже на самой первой картинке. С чего это, вдруг, через белый датчик проходит в два раза больше информации о зеленой составляющей, чем через зеленый? Начать с того, что само понятие "зеленая составляющая" - это достаточно широкий участок спектра. Зеленый светофильтр просто локализует этот участок, а при его отсутствии такой локализации нет. То есть, грубо говоря, белый датчик показывает одинаково полное отсутствие информации по всем трем каналам и ее приходится восстанавливать по данным соседних синих и красных датчиков. Соответственно, полная замена зеленых датчиков в классическом Bayer RGB (на первом рисунке слева) на белые (крайние справа), увеличивает неопределенность ровно в два раза, а никак не уменьшает. Где я неправ?

 

[Serge_e]

Где я неправ?

В предположении, что фильтры в стандартной схеме RGB "хорошие". Они уже давно стали пропускать больше, чем это надо для хорошего разделения RGB каналов из-за желания повысить общую чувствительность сенсора. Теперь ситуацию довели до логического завершения, имеем 2 "нормальных" GB канала и один "белый" из которого будем получать зеленый и потом как-то улучшать сигнал-шум в результате постпроцессинга.

 

[Йожег]

Не по теме:
Логическое завершение это ч/б

 

[_MBK_]

Они уже давно стали пропускать больше, чем это надо для хорошего разделения RGB каналов из-за желания повысить общую чувствительность сенсора.

Поясните, пожалуйста эту фразу, я, сказать по правде, совершенно ее не понял.
И, тем более, не понимаю, почему на том рисунке зеленая стрелка в скобках в два раза длиннее красной и синей, и что означает "двойная свежесть" в подписи к ней?
Попробую мотивировать свое обоснование. Возьмем ячейку 2x2 и примем общее количество точной информации внутри нее за 1. На каждый пиксел тогда приходится 1/4 информации, т.е. 1/12 на каждый канал. В модели, обозначенной 25%С, у нас 3 пиксела из ячейки содержат точную информацию об одном канале, то есть всего содержат 3/12=1/4 точной информации. Четвертый белый пиксел не содержит точной информации о каналах вообще, поскольку для получения ее нужно решать уравнение с тремя неизвестными, а количество решений его бесконечно. Данные по этому пикселу можно получить только усреднив соседние, то есть, используя уже имеющуюся у нас 1/4 информации.
Легко заметить, что посчитав подобным образом количество информации в аналогичной ячейке RC/CB, мы получим значение 2/12 = 1/6, то еcть в полтора раза меньше предыдущего. А они пишут, наоборот, в два раза больше.

 

[Serge_e]

При фотографировании (в цвете) у производителя есть 2 задачи, получить цветовые характеристики для каждой точки изображения и повысить чувствительность матрицы (или, что то же самое, улучшить соотношение сигнал/шум).

Для решения первой задачи требуется делать фильтры, которые пропускают к сенсорам только "нужные" части спектра (RGB) - технически это довольно плотные фильтры.
Для второй наоборот, фильтры надо делать "хуже", повышая светопропускание, и разделять RGB на этапе обработки (Sigma со своим фовеоном тут впереди всех, хотя там и не байеровская матрица).

Нетрудно заметить, что эти задачи друг другу противоречат.

И при чем тут "свежесть"? По смыслу это "ясность"

Возьмем ячейку 2x2 и примем общее количество точной информации внутри нее за 1

Немного не так. Возьмем энергетический отклик от ячейки. С RGB фильтрами он будет равен 1. Уберем фильтр G и получим общий отклик равный 2-м (примерно +3дБ). А дальше уже решаем систему уравнений, которая из RWBW позволит получить R'GB'G. Считаем, что W=F(G,R,B), остается найти G=F'(W,R,B).

 

[_MBK_]

Нетрудно заметить, что эти задачи друг другу противоречат.

Именно!
Вопрос в другом. Если действительно, этот самый "Clear" светофильтр должен пропускать в два раза больше зеленой части спектра, чем красной и синей, то он будет, скорее, зеленый, чем белый, т.е. отличаться от классического G, разве что, оттенком.

Немного не так. Возьмем энергетический отклик от ячейки. С RGB фильтрами он будет равен 1. Уберем фильтр G и получим общий отклик равный 2-м (примерно +3дБ). А дальше уже решаем систему уравнений, которая из RWBW позволит получить R'GB'G. Считаем, что W=F(G,R,B), остается найти G=F'(W,R,B).

Это понятно. Я просто, для простоты, оперирую количеством точной информации. Система уравнений будет такого типа, что известные коэффициенты в ней берутся из соседних точек путем интерполяции, а это совсем те хорошо. Смотрите - в первом случае мы имеем хотя бы три точных значения на своих местах, исходя из которых мы интерполируем остальные. Во втором случае, точных значений всего два, остальные два G интерполируются по ним, а остальные значения интерполируются уже по интерполированным. Понимаете, насколько точность падает?

Вместе с тем я не хочу сказать, что я противник прогресса и данная модель совершенно бессмысленна. На самом деле мне не хватает информации/компетентности, чтобы оценить ее достоинства, а недостатки видны невооруженным глазом. Тем не менее я доверяю британским ученым и понимаю, что они не просто так это все затеяли, наверняка был серьезный резон, чтобы перейти со стандартной модели на новую, они ж не в Сколково работают, деньги на разработку там считать умеют. Другое дело, что данное рекламное объяснение расчитанно на хомячков, прогуливавших в школе математику с физикой и изобилует аргументами типа "первое лезвие бреет чисто, а второе еще чище" или "гель убивает 90% известных микробов"

 

[Serge_e]

Понимаете, насколько точность падает?

Там все еще хуже получается. В современных камерах канал G в среднем и так ярче R, B примерно на 1EV (1 стоп, все в формате RAW, до преобразований). Теперь они делают фильтр G еще "тоньше" и получают некий канал "C", который будет ярче R,B на 2 с хвостиком стопа. Итого, точность в R, B упадет еще примерно на порядок, при той же точности в С, поскольку ячейки остались теми же самыми.

Улучшить результаты цветной съемки в ночное время так скорее всего получится, а вот результат при хорошей освещенности будет неоднозначным.

 

[Skvoznyak]

в статье речь про камеры для телефонов, кстати

 

[_MBK_]

А еще, к примеру, мне не понятно, почему у них "квадратно гнездовая" раскладка датчиков, как следствие, с лишней позицией? Ведь, по геометрической логике, гораздо более оптимальной была бы треугольная раскладка CRGB:

Максимальное разрешение при минимальном количестве датчиков.

 

[Skvoznyak]

Это ж не экран монитора, а матрица, с которой надо растровые данные в файл записать

 

[_MBK_]

Это ж не экран монитора, а матрица, с которой надо растровые данные в файл записать

А что такого? Данные для каждого пиксела берутся с трех соседних RGB датчиков (выделено треугольником), центральный датчик освещенности для корректировки (поскольку каждый из R,G,B датчиков разделяют между собой шесть соседних пикселей) IMHO, самое логичное решение, подозреваю, что, на самом деле, внутри оно как то примерно так и реализовано, а квадратно-гнездовую модель они для простоты объяснения привели.

 

[Skvoznyak]

Да вроде вот так выглядят. Покажете фото матрицы с расположением фильтров как люминофоры на "Радугах"?

Данные для каждого пиксела берутся с трех соседних RGB датчиков (выделено треугольником)

угу, и ряды пикселей со сдвигом в пол-пикселя? а если тут интерполировать в обычную сетку, итоговое разрешение в итоге еще меньше будет.

 

[Йожег]

Неправильно подозреваешь. Квадратные они. Скорее всего по чисто технологическим соображениям.

 

[_MBK_]

Скорее всего по чисто технологическим соображениям.

Похоже что да. Но если бы я проектировал матрицу, я б сделал именно так, как нарисовал, ибо так получается оптимальнее всего. Имеем почти вдвое большее разрешение на примерно одном и том же количестве датчиков. А в квадратном случае - вдобавок, дублирование лишней информации в виде дополнительного зеленого датчика.