Почему датчики менее чувствительны к синему свету?

Question

Это дополнительный вопрос к Почему синий канал самый шумный? . Простой ответ на этот вопрос заключается в том, что датчики менее чувствительны к синему цвету и, следовательно, требуют большего усиления, что приводит к большему шуму. (Это усугубляется тем, что типичное освещение сцены, такое как солнечный свет или лампы накаливания, не имеет синего цвета.)

Итак, почему сенсоры менее чувствительны к синему свету?

Это именно то, чем сейчас являются многие датчики, или это более фундаментальный "закон" фотографии?

Answer 1

Чтобы получить ответ от Pearsonartphoto, см. Примечание к приложению от Kodak:
Цветовая коррекция для датчика изображения - Kodak

Этот график показывает естественный спектральный отклик датчика CMOS (авторское право Kodak):

Для справки вот таблица, относящаяся к длине волны к цвету (авторское право Википедии):

Монохромный сигнал от датчика CMOS преобразуется в сигнал RGB путем размещения массива фильтра Байера перед пикселями. После интерполяции получается цветовая характеристика, показанная ниже (авторское право Kodak). Обратите внимание, что пик для синего при 460 нм примерно на 50% ниже, чем пиковый отклик для красного и зеленого. Большее усиление, требуемое этим сигналом, производит больше шума.

Сравните это со спектральной чувствительностью человеческого глаза, приведенной ниже. ( copyright E Schubert )
Чувствительность человеческого глаза и фотометрические величины

Answer 2

Самыми дешевыми типами датчиков на сегодняшний день являются CCD и CMOS. Они работают, используя в своих интересах явления запрещенной зоны кремния. Датчик оптимизируется, если он настроен на длину волны, более мощную, чем запрещенная зона, но не слишком мощную. Зазор для кремния соответствует свету 1,1 мкм. Вот почему камеры обычно видят в ИК-диапазоне, и для блокирования сигнала требуется ИК-фильтр.

Когда сигнал становится намного более мощным, чем запрещенная зона, чувствительность уменьшается. Вместо увеличения накопленного заряда он будет стремиться полностью пройти через систему.

Синий из 3 каналов имеет самую короткую длину волны и, следовательно, большую часть энергии. Дело в том, что чувствительность уже снижается. Дальнейшие волны, такие как ультрафиолетовое излучение, еще менее чувствительны и, следовательно, даже не отображаются (поэтому цифровые камеры не нуждаются в ультрафиолетовом фильтре)