A cor que você vê quando olha para um "sensor" geralmente é determinada pelas cores combinadas das matrizes de filtro coloridas que são colocadas diretamente na frente do chip de silicone real, bem como pela combinação de outros filtros (passa-baixo, infravermelho, UV) colocado na "pilha" na frente do sensor.
Embora os chamemos de "vermelho", "verde" e "azul", as cores da maioria das máscaras da Bayer são:
- 50% de pixels "verdes", centralizados em torno de 530-540 nanômetros e significativamente sensíveis à luz, variando de 460nm a 800nm e além dos limites da faixa de infravermelho. A "cor" da luz de 540nm é uma cor verde ligeiramente azulada .
- 25% de pixels "azuis", centralizados em torno de 460 nm e significativamente sensíveis à luz, variando da faixa ultravioleta não visível a cerca de 560 nm. A "cor" da luz de 460 nm é uma cor violeta-azulada .
- 25% de pixels "vermelhos", centralizados em torno de 590-600nm e significativamente sensíveis à luz, variando de cerca de 560nm até a faixa de infravermelho. A "cor" da luz de 600 nm é uma cor laranja-amarelada . (O que chamamos de "vermelho" está do outro lado da laranja, a cerca de 640 nm).
Os componentes "coloridos" da máscara Bayer podem ser vistos observando as curvas de resposta espectral de vários sensores:
As "cores" em que cada tipo de cone na retina humana são mais sensíveis são semelhantes:
Aqui está uma representação das "cores" que os seres humanos percebem para vários comprimentos de onda da luz:
Por favor, compare os picos das sensibilidades acima com as "cores" desses comprimentos de onda ao longo do espectro visível.
Não há revestimentos na maioria dos sensores de imagem tricolores centrados no que chamamos de "vermelho", todos os desenhos na internet dos sensores CMOS com matrizes de filtros Bayer representados, não obstante.
A maioria dos sensores CMOS colocados nas câmeras usadas para tirar os tipos de imagens que consideramos "fotografia" aqui possuem uma "pilha" de filtros que incluem filtros de corte por infravermelho (IR) e ultravioleta (UV) na frente do conjunto de filtros de cores da Bayer. A maioria também inclui um filtro "anti-aliasing" de passa baixo. Mesmo os projetos de sensores que dizem não ter filtro passa-baixo tendem a ter um vidro de cobertura com o mesmo índice de refração ou os dois componentes de um filtro passa-baixo orientados um para o outro, para que o segundo cancele o primeiro.
O que se vê quando se olha para a frente da câmera e se vê um sensor CMOS exposto é o efeito combinado da luz refletindo em todos esses filtros e é dominado pela tonalidade verde-azulada ligeiramente verde das partes filtradas "verdes" das A máscara Bayer combinou com metade das porções filtradas azul-violeta e amarelo-laranja que chamamos de "azul" e "vermelho". Quando vistas dentro de uma câmera real, a maior parte da luz que atinge o sensor e a pilha à sua frente é de uma faixa de ângulos bastante estreita e geralmente tem uma cor bastante uniforme. (A tonalidade púrpura na borda do sensor da Sony provavelmente se deve a reflexos de luz nos ângulos retos dos filtros de corte UV e / ou IR).
Quando houver luz de uma ampla gama de ângulos caindo em um sensor sem o "empilhamento" de filtro à sua frente, também haverá um efeito prismático evidente que mostrará uma gama mais ampla de cores, devido às formas da superfície das microlentes na parte superior e as cores da máscara Bayer imprensadas entre as microlentes e o sensor.
Eu pessoalmente vi sensores de várias cores em diferentes câmeras; verde, rosa, azul, etc. Sem as dimensões e detalhes específicos da construção, é difícil dizer, mas eu imagino que a cor na maioria dos sensores seja dada pela espessura dos revestimentos na parte superior do sensor. Espessuras diferentes produzirão cores diferentes devido à interferência de filme fino . Dependendo da espessura dos revestimentos, diferentes comprimentos de onda da luz (ou seja, cores) interferem destrutivamente entre si no revestimento, e quaisquer comprimentos de onda não refletem de volta para fornecer a cor que você vê.
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O filme fotográfico é naturalmente sensível apenas às frequências de luz violeta e azul. Hermann Vogel, professor Berlin Technical, tentando resolver o problema devido à “halation”. Ele tinha algumas emulsões tingidas de amarelo para prender a luz azul exposta pelos reflexos da interface da emulsão-base. O filme funcionou, mas, para sua surpresa, o filme ganhou sensibilidade à luz verde (orto- cromática). Seus alunos de pós-graduação descobriram que outros corantes sensibilizam emulsões à luz vermelha. Este foi um passo importante, emulsões sensíveis ao vermelho, verde e azul, resultaram em rasgos monocromáticos corretos. Essas emulsões ajustadas tornaram possíveis futuros filmes coloridos.
À medida que o senador do CCD e do CMOS evoluiu, também foi necessário ajustá-los quanto à sensibilidade do RGB. Bryce Bayer, da Eastman Kodak, desenvolveu um esquema de matriz subpixel, cobrindo os vários photosites com fortes filtros de cores aditivos. O esquema é de aproximadamente 50% de filtros verdes, 25% azuis e 25% vermelhos. Esse esquema ajusta a sensibilidade geral, de modo a obter uma imagem mais fiel.
Como o sensor de imagem é altamente sensível à radiação infravermelha, toda a superfície da imagem é filtrada e esse vidro plano faz duelo e protege a superfície frágil da abrasão. Um vidro de cobertura é altamente polido, assim como lentes polidas induz uma perda de luz devido à reflexão da superfície.
Robert Taylor, oculista de Londres, descobriu que as lentes envelhecidas adquiriam uma camada natural de sujeira da poluição do ar. Essas lentes "florescidas" refletiram apenas 2%, enquanto uma nova lente refletiu 8%. A floração artificial (revestimento) ocorreu nos anos 30.
A lente revestida ou a cobertura de vidro parece dicróica. Parece uma cor por transmissão e a cor oposta por reflexão. Digamos que a pelagem é para controlar reflexos vermelhos e azuis, as lentes aparecem verdes pela luz refletida e magenta pela luz transmitida. Como a maioria desses vidros é multicamada, uma observação casual dá poucas pistas sobre qual cor está sendo mitigada.
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