Huawei P30Pro: yeni sensör fotoğraf tonunun sırrı
[Zhongguancun Online Original] Huawei P30 ve P30 Pro'nun iki makinesi dünyayı şaşırttı. Gelişmiş yakınlaştırmaya ek olarak, Huawei cep telefonlarının rengiyle daha çok ilgileniyoruz: çünkü Huawei tamamen farklı bir sensör filtresi kullanıyor. Bu nasıl gidiyor? faydası nedir?
Fotoreseptör: iki katmanlı filtreleme
Bugünün sensörleri CMOS dünyasında. Ancak ister CMOS ister CCD olsun, ışığa duyarlı aygıtın kendisi olarak filtreler vardır. Ön kısım alçak geçiren filtre olarak adlandırılır Alçak geçiren filtrenin iki ana işlevi vardır: harelenmeyi ortadan kaldırmak ve elektromanyetik dalgaları filtrelemek. Ekranı çekmek için bir cep telefonu kullandığımızda, yine de eşit aralıklarla açık ve koyu çizgiler görüyoruz. Bu hareli. Alçak geçiren filtre yoksa bu çok yaygın bir fenomen olacak. Elbette, alçak geçiren filtre resmin bir kısmını feda edecek. Bu nedenle, Nikonun D800ü, özellikle daha yüksek resim kalitesi arayan ve düşük geçiş filtresini iptal eden bir D800E modeline sahiptir.
Fotoreseptör yapısı çok katmanlı
Canon bir zamanlar geçmişte düşük geçişli ve gelişmiş kızılötesi bantları düşüren ürünleri piyasaya sürdü. Astronomiyi temsil etmek için a kullanın
Fotoğraftaki bulutsunun kırmızısı, çıplak gözle görülemeyen kızılötesi banttadır.
Elektromanyetik spektrumu filtreleyen başka bir filtre katmanı daha önemlidir: kızılötesi ve ultraviyole UV'yi filtrelemek. Işığa duyarlı öğenin alabileceği spektrum görünür ışıktan çok daha fazladır, ancak aynı zamanda kızılötesi, ultraviyole ve benzerlerini de içerir. Bu bağlamda, SLR kameralar alanı, kızılötesi düşük geçişi düşüren ve kızılötesi ışınları açığa çıkarabilen özel astronomik makineleri tanıttı. Bu iki filtreden sonra, görünür ışık fotoğraf çekmek için kullanılır.
Sensörün renk filtresi
Kırmızı, yeşil ve mavi RGB'nin üç ana rengi oluşturduğunu hepimiz biliyoruz. Ancak ışığa duyarlı bileşenler için, hala "hepsini kabul et", bu nedenle her piksele filtreler eklenmelidir. Elbette, filtresiz sensörler yoktur.Örneğin, önceki Kodak'ta, monokrom filtreleri ayırabilen ve uzun pozlamadan sonra renk ve parlaklık kanallarını birleştirebilen, astrofotografi için uygun bir filtre CCD'si vardır.
Bayer tipi RGGB filtre düzenlemesi
Farklı sensör markaları farklı şekilde düzenlenmiştir
Dolayısıyla, bir sonraki soru, RGB piksellerinin nasıl düzenleneceğidir. Pikseller genellikle kareler halinde kesildiğinden, RGB dört yerine üç renktir, peki ya zengin olan? Neyse ki, insan gözümüzün ışığa duyarlı prensibi, renkleri koni hücreler aracılığıyla algılamaktır.Bilimsel adı G protein-bağlı reseptördür. Buluşu, son yıllarda Nobel Fizyoloji ve Tıp Ödülü'nü de kazanmıştır. Çalışmalar, insan gözünün yeşil ışığa daha duyarlı olduğunu, bu nedenle fazladan pikselin de yeşil olduğunu ve bu da RGGB düzenlemesinin kökeni olduğunu buldu. Elbette, farklı şirketlerin kendi uygulama yöntemleri vardır.Örneğin, Fuji'nin pikselleri dörtlü gruplar halinde değildir. Anahtar bu değildir.Anahtar, piksel satır listesinin sayı ilişkisinde yatmaktadır R: G: B1: 2: 1.
Huawei P30 serisi: Dünyada bir ilk olmaya cesaret edin
Huawei'nin P30 serisi, alttaki ışığa duyarlı bileşenleri doğrudan manipüle etti: CMOS filtresinin rengi değiştirildi: RGGB düzenlemesinden, sarı Y, RYYB düzenlemesi haline gelmek için G'nin yerini aldı. Baskı ve baskıya aşina olanlar, Y veya sarının beyaz ışığın üç ana renginden biri değil, bir baskı rengi olduğunu bilirler Nasıl anlarsınız?
Sarı, kırmızı ve yeşilin bir kombinasyonu olarak görülebilir.
Sarıya nasıl bakılır. Burada sarıyı R + G olarak kabul ediyoruz. Yani Huawei sensörünün RYYB'si R + (R + G) X2 + B'ye eşdeğer mi? Açıkçası bunu yapamazsınız. Optimizasyona bağlıdır. İlk emin olunması gereken şey, güneş ışığı altında daha fazla fotoğraf çekmemiz gerektiğidir, bu nedenle G'nin ışık girişi daha az veya çok fazla olamaz.Huawe'nin açıklaması, ışık girişinin% 40 artmasıdır.
Gece sahnesinde algoritmalar daha önemlidir
Huawei'nin tanıtımı ve gerçek gece sahnesi çekimleri daha güçlüdür ve Y piksel kırmızısı çok çaba gerektirir. Bilinen sadece iki gece görüş cihazı vardır: düşük ışıklı gece görüş cihazları ve kızılötesi gece görüş cihazları Cep telefonlarında kızılötesi emisyon cihazları yoktur ve yalnızca pasif olarak alım yapabilirler. Öyleyse, yüksek hassasiyet yeteneğine ek olarak daha güçlü gece sahnesi yeteneği, kızılötesi bant geliştirmesi mi? Y filtresinin geçirgenliği daha mı iyi? Ancak bu sorunun başlangıcına geri dönüyor: Huawei düşük geçiş yaptı mı? O kadar özelleştirilirse, maliyeti büyük ölçüde artırmalıdır. Mevcut gece sahnesi hala çoklu çerçeve eklemeye dayanmaktadır Cep telefonu aslında kamera açıldığı anda önbelleğe almaya başlar.Kullanıcı T ekranındaki deklanşöre bastığında, öncesi ve sonrası düzinelerce HDR görüntüsü eklenir ve işlenir. Daha yüksek çözünürlük, daha düşük gürültü elde etmek için.
Ekstra kırmızı ne olacak?
RGGB ürünleriyle karşılaştırıldığında, Huawei'nin RYYB kamerası "daha kırmızı ve daha az yeşil" olmalıdır. O zaman sorun geliyor.Sensör bilgileri doğrudan okunursa renk tuhaf olur ve resim yeşil değil sarımsı olur. Ama aslında bu durum olmadı, nasıl oldu bu?
RYYB renk performansı ile standart renkler arasındaki farkı analiz etmek için standart renk kartlarını kullanın
Renk kartlı pasaport birçok incelemede görülebilir
Aslında bunu başarmak zor değil, iki güvenilir yol var. İlk tür, aslında fotoğraf yazdırma ve işlemeyle aynıdır ve bu, ICC renk tanımlama dosyaları aracılığıyla elde edilir. Örneğin, bir gün ışığı sahnesinde Huawei, RGGB sensörü ve RYYB sensörü ile aynı renkli resmi çektiği sürece normal rengi analiz edebilir. Bunu birçok incelemede görebiliriz, yani X-Rite'ın 24 renkli standart renk bloğu Elde edilen renkleri karşılaştırmak ve kameranın renk açıklama dosyasını almak için standart rengi kullanın. Bilmeniz gereken şey, gerçek ve standart renklerin güzel görünmediğidir.Tüm cep telefonları fotoğrafları optimize eder.Tüm optimizasyonlar bu renk standardı işlem sistemine dayanır.
Makine öğrenimi yoluyla RYYB renk eğiliminde ustalaşmak zor değil
İkinci yöntem biraz daha zahmetli, RGGB sensör düzenlemesi altında renklerin nasıl RGGB tonuna dönüştürüldüğünü elde etmek için çok sayıda resim içeren makine öğrenimi gerektiriyor. Makine öğrenimi eğitiminin miktarı, aslında karmaşık olmayan milyarlarca resimle karşılaştırılabilir.
Sahneleri, hedefleri değerlendirmek ve hedeflenen optimizasyon algoritmalarını hızlı bir şekilde kullanmak, günümüzde yüksek kaliteli fotoğrafçılığın temel becerileridir.
Tabii ki bahsettiğimiz şey sadece belirli bir sahnede kullanılan yöntemdir.Günümüzde cep telefonu fotoğrafları sahne tanıma işlevini, yani ayın fotoğrafını çekmek, gece gökyüzünü çekmek, manzara çekmek, portre çekmek ve diğer olayları farklı optimizasyon algoritmaları kullanarak kullanmaktadır. , Tüm firmaların yaptığı birleşik yumruk setidir.Huawei'in P30 serisi, ışığa duyarlı ekipmandan algoritmalara kadar kapsamlı gücünün dünyanın en üst seviyesine ulaştığını tam olarak gösteren DXO'nun en yüksek puanını alabilmektedir.
