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数码相机的工作原理

作者:卡里姆·尼斯,特蕾西·v·威尔逊杰拉尔德·维奇

捕捉的颜色

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原始(左)图像如何在分束器中被分割

不幸的是,每个人都是色盲。它只记录照射到它表面的光的总强度。为了获得全彩图像,大多数传感器使用过滤去看它的三道光原色。一旦相机记录了所有三种颜色,它就会将它们结合起来,形成完整的光谱。

用数码相机记录这三种颜色有几种方法。最高质量的相机使用三个独立的传感器,每个传感器都有不同的滤镜。一个分束器将光引导到不同的传感器。把进入相机的光想象成流经管道的水。使用分束器就像把等量的水分成三个不同的管道。每个传感器看到的图像都是一样的;但由于滤光片的存在,每个传感器只对一种原色做出反应。

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这种方法的优点是相机在每个像素位置记录三种颜色中的每一种。不幸的是,使用这种方法的相机往往笨重而昂贵。

另一种方法是旋转在单个传感器前有一系列红、蓝、绿滤波器。传感器快速连续地记录三个独立的图像。该方法还提供了每个像素位置上所有三种颜色的信息;但由于这三幅图像不是在同一时刻拍摄的,相机和照片的目标在三次读取时都必须保持静止。这对于偷拍或手持相机来说是不实际的。

这两种方法都适用于专业的工作室相机,但对于普通的快照就不一定实用了。接下来,我们将看看更适合小型高效相机的滤波方法。