千裡之行,始于足下。Volume1先來學習下最基本的原理。
一、RGB
RGB即紅、綠、藍。我們先來制作一張常見的RGB圖。
打開PS建立一張透明背景的圖像,再建立兩個圖層(共三個),然後在每個圖層中分别繪制紅色、綠色、藍色的圓形如下:
![](https://img.laitimes.com/img/_0nNw4CM6IyYiwiM6ICdiwiI0NXYFhGd192UvwVe0lmdhJ3ZvwFM38CXlZHbvN3cpR2Lc1TPB10QGtWUCpEMJ9CXsxWam9CXwADNvwVZ6l2c052bm9CXUJDT1wkNhVzLcRnbvZ2Lc1TP3pVdsdUYwYUblZXUYpVd1kmYr50MZV3YyI2cKJDT29GRjBjUIF2LcRHelR3LcJzLctmch1mclRXY39TN3MDN0AzM1EzMyIDM0EDMy8CX0Vmbu4GZzNmLn9Gbi1yZtl2Lc9CX6MHc0RHaiojIsJye.jpg)
在每個圖層中調整三個圓的位置,調整後如下:
然後在圖層2和圖層3的混合選項裡選擇“線性減淡(添加)”,得到我們常見的RGB圖:
打開“資訊”(頁面上沒有的話可以在“視窗”菜單下找到),将滑鼠放到最上面的紅色區域可以看到資訊如下:
是以紅色的RGB值為(255,0,0),同理得到綠色的RGB值為(0,255,0),黃色就是這兩個顔色“線性減淡(添加)”後得到的顔色。我們看到黃色的RGB值為(255,255,0)。
(255,255,0) = (255,0,0)+(0,255,0)
到這裡我們就很容易了解“線性減淡(添加)”的含義:即将RGB三個色值分别相加(上限是255),得到的就是新顔色的RGB值。
通過對紅(R)、綠(G)、藍(B)三個顔色通道的變化以及它們互相之間的疊加可以得到各式各樣的顔色。
二、Bayer濾鏡
對RGB有了基本的認識後,我們回到數位相機上。
我們都知道相機最重要的原件就是感光元件CMOS/CCD,正如它的名字一樣,它真的隻是一個”感光“元件,隻對光線的明暗敏感,但是無法感覺顔色!
如果我們直接用感光元件來成像,它看起來應該是這個樣子:
這顯然不是我們想要得到的彩色照片。那麼如何知道落在每個像素點上的顔色到底是什麼顔色呢?
睿智的柯達公司科學家 Bryce Bayer 想到通過在感光元件前加上一個濾鏡的方法完美的達到了目的。
如下圖,下面一層灰色的是我們的感光元件,每個方塊代表一個像素塊。上面一層彩色的就是Bayer濾鏡。
濾鏡上每個小方塊與感光元件的像素塊對應,也就是在每個像素前覆寫了一個特定的顔色濾鏡。
比如最左邊的的藍色濾鏡塊,隻允許藍色光線投到感光元件上,那麼對應的這個像素塊就隻反映藍色光線的資訊。示意圖如下:
(PS:這裡隻是示意圖,感光元件上是不會出現彩色的,它隻記錄光線明暗程度)
由于感光元件每個像素隻記錄一種顔色資訊,是以需要相機的處理器利用反馬賽克算法進行插值計算,最終獲得一張我們看到的彩色圖像。
Bayer濾鏡上隻使用了三種顔色濾鏡 —— 紅色、綠色、藍色,也就是RGB。但是三者的比例不是1:1,而是1:2:1(也叫RGBG色彩排列)。
至于為什麼要采用綠色濾鏡占比更大,我努力搜尋了很多資料,找到了一個我覺得比較靠譜的答案:
因為自然光中綠色能量和數量上都處于中間段,穿透率比較低,需要通過增加響應面積來彌補。
To be continued