Ketika saya melihat sensor CMOS warnanya hijau.
Tapi sensor CCD. foto di internet menunjukkan sensor merah muda.
Jadi apa sebenarnya yang menentukan warna sensor kamera? Terutama apa yang mendefinisikan warna sensor dari camcorder 3CCD yang cantik?
Saya melihat ke sensor CMOS di bawah sinar matahari. Akankah ada perbedaan jika saya melihatnya di ruangan gelap dengan senter putih di tangan saya?
Jawaban:
Warna yang Anda lihat ketika Anda melihat "sensor" biasanya ditentukan oleh warna gabungan array filter berwarna yang ditempatkan langsung di depan chip silikon yang sebenarnya serta kombinasi filter lainnya (Low-pass, IR, UV) ditempatkan di "tumpukan" di depan sensor.
Meskipun kami menyebutnya "merah", "hijau", dan "biru", warna sebagian besar topeng Bayer adalah:
Komponen "warna" dari masker Bayer dapat dilihat dengan melihat kurva respons spektral untuk berbagai sensor:
"Warna" setiap jenis kerucut di retina manusia paling sensitif terhadap serupa:
Berikut ini adalah representasi untuk "warna" yang diterima manusia untuk berbagai panjang gelombang cahaya:
Silakan bandingkan puncak sensitivitas di atas dengan "warna" dari panjang gelombang tersebut di sepanjang spektrum yang terlihat.
Tidak ada lapisan pada kebanyakan sensor pencitraan tri-warna yang berpusat pada apa yang kita sebut "merah", semua gambar di internet sensor CMOS dengan array filter Bayer digambarkan meskipun.
Sebagian besar sensor CMOS yang ditempatkan dalam kamera yang digunakan untuk mengambil jenis gambar yang kami anggap "fotografi" di sini memiliki "tumpukan" filter yang mencakup filter potong inframerah (IR) dan ultraviolet (UV) di depan array filter warna Bayer. Sebagian besar juga menyertakan filter low-pass "anti-aliasing". Bahkan desain sensor yang dikatakan memiliki "no low pass filter" cenderung memiliki kaca penutup dengan indeks bias yang sama atau dua komponen low pass filter yang berorientasi satu sama lain sehingga yang kedua membatalkan yang pertama.
Apa yang dilihat seseorang ketika melihat ke bagian depan kamera dan melihat sensor CMOS yang terbuka adalah efek gabungan cahaya yang memantulkan semua filter tesis ini, dan didominasi oleh warna agak kebiru-hijau dari bagian filter yang "hijau" dari filter. Topeng Bayer dikombinasikan dengan bagian biru-violet biru dan oranye-kuning sebanyak setengah yang kita sebut "biru" dan "merah". Ketika dilihat duduk di dalam kamera yang sebenarnya, sebagian besar cahaya yang menyerang sensor dan tumpukan di depannya akan berasal dari rentang sudut yang cukup sempit dan biasanya berwarna seragam. (Warna ungu di tepi sensor Sony mungkin disebabkan oleh pantulan cahaya pada sudut yang tepat dari filter UV dan / atau IR cut.)
Ketika ada cahaya dari berbagai sudut jatuh pada sensor seperti itu tanpa filter "tumpukan" di depannya, juga akan ada efek prismatik jelas yang akan menunjukkan jangkauan warna yang lebih penuh, karena bentuk permukaan dari microlenses di atas dan warna-warna topeng Bayer terjepit di antara microlenses dan sensor.
Sensor CCD atau CMOS tanpa filter terlihat sangat mirip dengan sirkuit terintegrasi silikon lainnya yang memiliki struktur yang sangat teratur / berulang dengan ukuran struktur yang sama - abu-abu semi-logam (dari silikon, kuarsa dan aluminium) dengan beberapa warna yang mungkin dihasilkan dari efek kisi difraksi dalam struktur yang halus dan berulang. Bandingkan DRAM kosong atau chip memori flash.
Sensor berfilter yang tipikal untuk video warna atau kamera foto akan tampak kehijauan karena matriks filter warna yang sangat hijau-bias (2 piksel hijau untuk setiap piksel merah dan biru) sangat umum digunakan, karena bias persepsi seperti itu juga dikenal dengan baik. ada di mata manusia (bahkan pada orang yang tidak bermata hijau :))
Saya pribadi melihat sensor berbagai warna di kamera yang berbeda; hijau, merah muda, biru, dll. Tanpa dimensi dan detail spesifik pada konstruksi, sulit untuk mengatakannya, tetapi saya membayangkan bahwa warna pada sebagian besar sensor diberikan oleh ketebalan lapisan di atas sensor. Ketebalan yang berbeda akan menghasilkan warna yang berbeda karena gangguan film tipis . Tergantung pada ketebalan lapisan, panjang gelombang cahaya yang berbeda (yaitu warna) secara destruktif mengganggu diri mereka sendiri di lapisan, dan panjang gelombang apa pun yang tidak memantulkan kembali untuk memberi Anda warna yang Anda lihat.
Film fotografi secara alami sensitif hanya pada frekuensi cahaya ungu dan biru. Hermann Vogel, Profesor Berlin Teknis, berusaha memecahkan masalah karena "halation". Dia memiliki beberapa emulsi yang diwarnai kuning untuk menangkap cahaya biru yang terpapar dari pantulan dari antarmuka emulsi-dasar. Itu berhasil tetapi takjub, film ini memperoleh sensitivitas terhadap lampu hijau (ortokromatik). Mahasiswa pascasarjana menemukan pewarna emulsi peka lain terhadap lampu merah. Ini adalah langkah penting, emulsi peka terhadap merah, hijau dan biru, menghasilkan render monokromatik yang benar. Emulsi tweak ini memungkinkan film berwarna di masa depan.
Ketika CCD dan CMOS senor berevolusi, itu juga perlu untuk mengubah mereka sebagai sensitivitas RGB. Bryce Bayer dari Eastman Kodak mengembangkan skema matriks subpixel yang melapisi berbagai fotosit dengan filter warna aditif yang kuat. Skema ini sekitar 50% hijau, 25% biru dan 25% filter merah. Skema ini mengubah sensitivitas keseluruhan sehingga menghasilkan gambar yang lebih setia.
Karena sensor gambar sangat sensitif terhadap radiasi infra merah, seluruh permukaan pencitraan difilter dan kaca penutup datar ini melakukan tugas duel dan melindungi permukaan yang rapuh dari abrasi. Kaca penutup sangat dipoles sehingga, seperti lensa yang dipoles menyebabkan hilangnya cahaya karena pantulan permukaan.
Robert Taylor, ahli kacamata London, menemukan bahwa lensa tua mendapatkan lapisan alami dari polusi udara. Lensa "mekar" ini hanya memantulkan 2% sedangkan lensa baru memantulkan 8%. Mekar buatan (coating) mulai berlaku pada 1930-an.
Lensa yang dilapisi atau kaca penutup tampak dichroic. Ini terlihat satu warna melalui transmisi dan warna berlawanan dengan refleksi. Katakanlah mantel adalah untuk mengontrol pantulan merah dan biru, lensa tampak hijau oleh cahaya yang dipantulkan dan magenta oleh cahaya yang ditransmisikan. Karena sebagian besar kaca semacam itu berlapis banyak, pengamatan biasa-biasa saja memberi sedikit petunjuk tentang warna apa yang sedang dimitigasi.