（廣州洋奕）現(xiàn)在的傳感器已經(jīng)是CMOS的天下。KDW-75-A1但無論CMOS還是CCD，作為感光器件本身，都有濾鏡。前面的被稱之為低通濾鏡，低通濾鏡有兩大作用：消除摩爾紋以及過濾電磁波普。當(dāng)我們用機(jī)去拍攝屏幕的時(shí)候，KDW-75-A1還是會(huì)看到間隔均勻的明暗條紋，這就是摩爾紋，如果沒有低通濾鏡，這將會(huì)是很普遍的現(xiàn)象，當(dāng)然低通濾鏡會(huì)犧牲一部分畫質(zhì)，所以Nikon的D800有專門追求更高畫質(zhì)、取消了低通濾鏡的型號(hào)D800E。

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德國KDW-75-A1傳感器

感光器結(jié)構(gòu)是多層的

佳能曾經(jīng)推出過去掉低通、增強(qiáng)紅外波段的產(chǎn)品，用a表示天文

照片中星云的紅色都是紅外波段，肉眼看不到

另外一層過濾電磁波譜的濾鏡就更重要一些：過濾紅外線和紫外線UV。

感光元件本身能接收的光譜遠(yuǎn)不止可見光，還包括紅外線紫外線等等。這方面單反相機(jī)領(lǐng)域都推出過去掉紅外低通、能曝光紅外線的天文機(jī)。經(jīng)過這兩道過濾之后才是可見光用來拍照。

德國VOLFA位移傳感器KDW-75-A1傳感器的色彩濾鏡

我們都知道紅綠藍(lán)RGB構(gòu)成三原色。但是對(duì)應(yīng)感光元器件來說，它還是“照單全收”的，所以必須給每個(gè)像素加上濾鏡。

當(dāng)然不加濾鏡的傳感器也不是沒有，比如以前的柯達(dá)有無濾鏡CCD，適合天文攝影這種可以單色獨(dú)立濾鏡、長(zhǎng)時(shí)間曝光后進(jìn)行色彩、亮度通道的拼合。

Bayer型RGGB濾鏡排布方式

不同品牌的傳感器排布方式不同

所以下一個(gè)問題就變成了RGB像素怎么排列的問題。

因?yàn)橄袼匾话銇碚f都切割成四方的，RGB是三個(gè)顏色不是四個(gè)，富余的那個(gè)怎么辦？

還好我們?nèi)搜鄣母泄庠硎峭ㄟ^視錐細(xì)胞來感受顏色，學(xué)名叫做G蛋白耦合受體，它的發(fā)現(xiàn)在前幾年還獲得了諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。研究發(fā)現(xiàn)人眼對(duì)綠光更敏感，所以多出來的那個(gè)像素也是綠色，這也就是RGGB排列的來歷。

當(dāng)然不同的企業(yè)有自己的實(shí)現(xiàn)方式，比如富士的像素就不是四個(gè)一組，這不是關(guān)鍵，關(guān)鍵在于像素排列表R：G：B≈1:2:1的數(shù)字關(guān)系。

從RGGB排列中，用黃色Y替換G，變成了RYYB排列。熟悉打印、印刷的人都知道，Y，也就是黃色，并不是白光三元色之一，而是印刷色，怎么理解？

黃色可以看作是紅和綠的組合

這就是怎么看待黃色。這里我們把黃色可以看成是R+G。那么華為傳感器的RYYB就相當(dāng)于R+（R+G)X2+B？顯然不能這么算。這要看優(yōu)化。

首先要確定的是我們拍照拍日光下應(yīng)該更多，那么G的進(jìn)光量不能少，或者說不能少太多，華為給出的說法是進(jìn)光量增加40%。

夜景下算法更重要

目前已知的夜視設(shè)備只有兩種：微光夜視儀和紅外夜視儀，機(jī)沒有紅外發(fā)射裝置，只能是被動(dòng)接收。

那么更強(qiáng)的夜景能力，除了高感光度能力，是紅外波段增強(qiáng)？是Y濾鏡透光率更好？但這就又回到問題的初始：華為動(dòng)了低通了嗎？

如果這么定制，應(yīng)該會(huì)大量增加成本。現(xiàn)在的夜景還是靠多幀拼合為主，打開攝像頭的那一刻開始其實(shí)機(jī)就開始了緩存，當(dāng)用戶在屏幕上按下快門的瞬間T，這前后的十幾張HDR圖像進(jìn)行拼合、處理，成就了更高的清晰度、更低的噪聲。

多出來的紅色怎么辦？

傳感器信息，那么顏色一定會(huì)很怪異，畫面會(huì)偏黃而綠色不足。但事實(shí)上這種情況并未發(fā)生，這背后是怎么實(shí)現(xiàn)的？

用標(biāo)準(zhǔn)色卡來分析RYYB的色彩表現(xiàn)與標(biāo)準(zhǔn)色的區(qū)別

很多評(píng)測(cè)里都可以看到色卡護(hù)照

其實(shí)要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)并不難，有兩種靠譜的途徑。*種其實(shí)和照片打印、處理是一樣的，那就是通過ICC色彩描述文件來實(shí)現(xiàn)。

比如日光場(chǎng)景，華為只要用RGGB的傳感器和RYYB傳感器拍攝一樣的色彩圖片，就可以分析得到正常的顏色。

我們?cè)诤芏嘣u(píng)測(cè)里面都可以看到這個(gè)東西，那就是愛色麗的24色標(biāo)準(zhǔn)色塊，用標(biāo)準(zhǔn)色來比較獲得的顏色，得到攝像頭的色彩描述文件。

要知道的是，真實(shí)、標(biāo)準(zhǔn)的色彩并不好看，所有機(jī)都會(huì)優(yōu)化照片，所有的優(yōu)化都是建立在這套色彩標(biāo)準(zhǔn)流程體系之上的。

通過機(jī)器學(xué)習(xí)來掌握RYYB色彩傾向也不難

第二個(gè)辦法則稍微麻煩一些，需要用大量的圖片進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí)，進(jìn)而得到RGGB傳感器排列下色彩如何轉(zhuǎn)換成RGGB色調(diào)。

機(jī)器學(xué)習(xí)訓(xùn)練量有幾十億張圖片的比對(duì)即可，這其實(shí)并不復(fù)雜。

判斷場(chǎng)景、目標(biāo)，快速的使用針對(duì)性的優(yōu)化算法是今天高質(zhì)量拍照的基本功

當(dāng)然我們說的只是在某個(gè)具體場(chǎng)景下使用的辦法，現(xiàn)如今機(jī)拍照，都用了場(chǎng)景識(shí)別功能。

也就是說拍月亮、拍夜空、拍風(fēng)景、拍人像這些不同場(chǎng)合，使用不同的優(yōu)化算法，是一套組合拳。所有企業(yè)都在這么做，華為的P30系列能獲得DXO的高分，也充分說明了它從感光設(shè)備到算法上的綜合實(shí)力已經(jīng)達(dá)到了水平。

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