Это может быть либо чувствительность датчика к определенным частям видимого спектра , либо алгоритмы, используемые для создания цвета из монохроматической информации о яркости, собранной датчиком . Но почти всегда речь идет о том, как оба комбинируются для получения видимого изображения .
Вы можете взять одинаковые необработанные данные изображения с одной и той же камеры и запустить их через два разных конвейера обработки и получить два разных результата.
Аналогично, вы можете взять необработанные данные с двух разных датчиков, отображающих одну и ту же сцену с одной и той же линзой, и провести каждый через один и тот же конвейер обработки и получить два разных результата.
Изображения, снятые с помощью маскирующих датчиков Байера, должны быть тщательно обработаны, прежде чем мы получим что-либо отдаленно напоминающее то, как мы воспринимаем сцену с помощью нашей системы глаз / мозга. Когда вы открываете «сырое» изображение, вы смотрите на тщательно обработанную интерпретацию информации, собранной датчиком. Различия как в чувствительности камеры к различным длинам волн света, так и в способах обработки этой информации влияют на изображение, которое мы видим.
Мне было любопытно узнать о различиях в цветовых фильтрах Байера между различными производителями. Кто-нибудь из них пытается оптимизировать коэффициент пропускания света для снижения уровня шума за счет точности цветопередачи?
Они в значительной степени все делают это в той или иной степени, потому что все они имитируют систему человеческого зрения, которая использует несколько размеров колбочек в сетчатке. Не все колбочки в наших сетчатках одинаково реагируют на все длины волн света. Каждый размер конуса реагирует на различные длины волны света по-разному, чем другие размеры. Затем наш мозг сравнивает разницу в реакции колбочек разного размера на конкретный источник света, чтобы создать то, что мы воспринимаем как цвет.
Камеры, которые используют маски Байера (или внешние приложения, которые интерпретируют необработанные данные с датчика камеры), делают одно и то же: они сравнивают различия между сигналом, полученным от пикселей, маскированных разными цветными фильтрами, к одному и тому же источнику света и пытаются создать цвет, который имитирует то, что создает система человеческого глаза / мозга.
Сравнение кривых спектрального отклика различных датчиков, например, включенных в некоторые ответы по некоторым из приведенных выше ссылок, выявит различия, которые вы ищете. Пиковый отклик каждого канала скажет, где каждый фильтр настроен, чтобы быть наименее ограничительным (делая этот пиксель хорошо «наиболее чувствительным» к этой длине волны). Плоскостность или крутизна наклона по обе стороны от пика покажет, насколько «сильным» "или" слабый "у каждого цветового фильтра (при условии, что шкалы на осях сравниваемых диаграмм одинаковы).
Но трудно сказать, является ли один профиль более "точным", чем другой, потому что разные люди также могут иметь немного разные цветовые реакции на одни и те же раздражители. Профиль одной камеры может на самом деле больше походить на то, как один человек воспринимает конкретную сцену, а слегка отличающийся профиль другой камеры может больше походить на то, как другой человек воспринимает ту же самую сцену.
Нет реальной вещи, которая бы соответствовала тому, что мы называем «цветом», пока ум не создаст цвет на основе стимулов. Свет не имеет внутреннего цвета. То, что мы называем «видимым светом», по сути не отличается от невидимых длин волн электромагнитного спектра. С чисто физической точки зрения единственное различие между микроволнами, радиоволнами, видимым светом, рентгеновскими лучами и т. Д. Состоит в длинах волн и частотах, на которых они вибрируют. Эти различные длины волн и частоты do влияют на то, как они взаимодействуют с различными материалами и энергетическими полями, но фундаментальные принципы их работы одинаковы.
Единственное, что делает "видимый свет" видимым , - это то, что наши сетчатки имеют химические реакции на определенные длины волн ЭМИ, и наш мозг интерпретирует эти химические реакции, чтобы создавать цвета.
Цвета, которые создает наш мозг, основаны на различиях в ответе, что различные длины колбочек в наших сетчатках имеют одинаковый свет. Есть цвета, которые мы воспринимаем, которые не равняются одной длине волны света. Эти цвета являются восприятием нашим мозгом определенных комбинаций нескольких длин волн. Другие виды могут воспринимать точно такие же длины волн или комбинации длин волн видимого света иначе, чем люди. Часто диапазон длин волн, который они воспринимают как видимый, отличается. Многие животные могут видеть длины волн, которые люди не могут видеть, и наоборот.
Если, например, мы хотим создать систему камер, которая бы обеспечивала "точные по цвету" изображения для собак, нам нужно было бы создать датчик, маскируемый для соответствия реакции колбочек в сетчатках собак , а не тот, который соответствует колбочкам в сетчатке человека. Из-за только двух размеров колбочек в сетчатках собак, они видят «видимый спектр» иначе, чем мы, и могут гораздо меньше различать похожие длины волн света.
Приведенная выше таблица объясняет, почему мы думаем, что наша собака глупа для того, чтобы пробежать мимо этой совершенно новой блестящей ярко-красной игрушки, которую мы только что выбросили во дворе: он едва видит волны света, которые мы называем "красными". Это выглядит как собака очень тускло-коричневого цвета для людей. Это, в сочетании с тем фактом, что собаки не способны фокусироваться на близких расстояниях, как это делают люди - для этого они используют свое сильное обоняние, - оставляет его в невыгодном положении, поскольку он никогда не пахнет новой игрушкой, которую вы только что вытащили. упаковки, в которую он вошел.
Назад к людям.
Оказывается, что не все люди имеют одинаковое количество типов колбочек в сетчатке. У некоторых (большинства) нас трое. У некоторых из нас, почти исключительно женщин, четверо. Те, чей мозг на самом деле использует дополнительные колбочки для восприятия цвета, известны как тетрахроматы . Конус большого размера - немного другой длины, наиболее чувствительный к желтому, который лежит между «зеленым» и «красным» конусами, которые уже центрированы на длинах волн, намного ближе друг к другу, чем на длинах волн, на которых наши «синие» конусы по центру. Это увеличивает степень «перекрытия» между «зелеными» и «красными» шишками и позволяет тетрахроматам воспринимать меньшие различия в слегка отличающихся оттенках цвета.
Если вам интересно, 8-битное цветовое пространство sRGB слишком ограничено , чтобы позволить тетрахроматам различать больше оттенков цветов на устройствах sRGB, чем остальные из нас, простых смертных из трехцветных. Человеческие тетрахроматы не имеют более широкой цветовой гаммы, чем остальные из нас. Они просто могут воспринимать больше оттенков цвета в одном и том же общем диапазоне цветов. Однако есть свидетельства того, что они могут воспринимать изменения цвета в тусклом свете, чем остальные из нас. Другие животные, которые являются тетрахроматическими, могут иметь расширенные диапазоны чувствительности на обоих концах «видимого» спектра. Все зависит от физиологии колбочек в сетчатке.