Jak funguje RYYB senzor Huawei P30 Pro

Huawei P30 Pro je první telefon s novým senzorem IMX650. Krom toho, že tento senzor má 40MPx, tak specialitou je také RYYB filtr. Podle Huawei dokáže tento senzor pohltit až 40% světla. Avšak co to ten RYYB filtr je a jak se liší od ostatních telefonu.

K tomu, abychom porozuměli RYYB filtru, tak musíme porozumět Bayer filteru. Bayer filtr je barevné filtrové pole, které je na nejvyšší vrstvě obrazového senzoru a je pojmenován podle Bryce Bayer.

Důvodem, proč je potřeba filtr barvy je, že obrazový senzor je citlivý pouze na světlo, ale neumí si poradit s barvami. Od dob, kdy umí takový senzor zachytit pouze světlo, tak RAW fotografie je pouze černý a bílý.

Proto, abyste mohli zachytit barvy, tak je potřeba mít filtr barvy, jako Bayer filter. Ve chvíli, kdy je vyfiltrováno ultrafialové a infračervené světlo, tak přichází na řadu Bayer filter.

Bayer Filter je na každém pixelu. To znamená, že v mřížce 2×2 pixelů je jeden červený pixel, jeden modrý pixel a dva zelené pixely.

Pro zobrazení RGB barev je jeden důvod. Lidské vidění je trichromatrické, což znamená, že lidské vidění je založeno na třech skupinách vlnové délky světla, které se blíží červené, zelené a modré barvě. S překrýváním těchto vlnových délek je náš mozek schopen interpretovat barvy (které ve skutečnosti ani neexistují) a se světelnými informacemi, které zachycují tyčinky v oku, dokážeme vidět.

Bayer filter dokáže umístit jednu barvu červené, jednu modré a dvě zelené barvy v mřížce 2×2 na obrazovým senzoru. To znamená, že viditelné světlo, které přechází přes množinu filtrů propustí pouze danou barvu. Pixely pod čočkou fotoaparátu bude vždy černá a bílá, ale červená barva dokáže být vyfiltrovaná. Výsledkem je, že všechno v červených objektech v rámečku se bude objevovat světlejší pro daný pixel. To stejně funguje pro modré i zelené zobrazení.

Jak celý proces probíhá?

K tomu, abychom pak získali výslednou barvu, tak tento proces se nazývá demosaicing a debayering.

Pokud tedy máte fotky v RAW, tak jak vidíte na obrázku výše, tak si je můžete upravit podle sebe. Nicméně celý algoritmus s filtry a obrazovým senzorem je opravdu velmi složitý a každý výrobce ho má jiný, proto lze vidět rozdíly i při použití stejného senzoru. Záleží pak na daném algoritmu, jak je přesný a dokáže tak podat věrohodné barvy do konečné fotografie.

Digitální fotografie v RAW jsou vždy černá a bílá. Barvy vidíme jen proto, že proběhne proces demosaicing. Ve chvíli, kdy RAW soubor pustíme v Adobe Photoshop, tak aplikace udělá automaticky demosaicing k tomu, aby vytvořila barvy.

Ve chvíli, kdy je tento proces u konce, tak následuje zpracování, kde se nastavují expozice, kontrast, vyvážení bílé, šum, ostrost.

Bayer filtr pracuje s barevným rozhraním RGGB. Což je nejblíže k tomu, jak funguje lidské oko.

Existuje ještě CYM nebo CYYM

Jedná se o filtr, který se skládá z azurové modré, žluté a fialové barvy. Výhodou filtru CYYM je, že umožní proniknout do senzoru více světla. Filtr Bayer naopak světlo odstraňuje. Senzor s filtrem CYYM nabízí vyšší světelnou propustnost. Nicméně fotografie nemusí vždy vypadat realisticky. U CYYM senzoru je zapotřebí složitější algoritmus právě na demosaicing než je tomu u RGGB. Právě z tohoto důvodu není CYYM senzor populární.

Tímto senzorem RGGB as Bayer filtrem má právě Huawei P30 Pro a jeho algoritmus je vyladěn k dokonalosti.