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「键摄日常」RYYB与RGGB之争(下)RYYB的今生前世
山东德州仪器厂
2019年08月18日 09:51
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5)CMYG

在讲RYYB之前,我觉得有必要谈谈RYYB的补色CFA前辈,当年与RGGB一较高低的CMYG

搭载CMY传感器的柯达 DCS 720x

稍有常识的朋友应该都知道白光是由红色光,蓝色光和绿色光组成。这三种光色被称为三基色。我们可以在这三种光色的基础上混合出任何光色

依照上图 我们按加法记为

W(白色)= R + G + B

C(蓝绿色)= G + B

M(洋红色)= R + B

Y(黄色)= R + G

但我们也能按减法记为

W(白色)= W - 0

C(蓝绿色)= W - R

M(洋红色)= W - G

Y(黄色)= W - B

这也是“减法补色”说法的源头

RGGB(原色)

简而言之,传统RGGB原色排列的优势在于画质锐利,色彩真实;缺点则是信噪比较低。

CMYG(补色)

相对的,运用补色原理的CMYG拥有更高的信噪比,缺点则是解析度较低;且色彩转换较为复杂,色彩容易失真。毕竟我们显示系统使用的依然是RGB。

如果有兴趣的话,可以详细阅读以上两段关于CMYG的内容

6)RYYB

终于来到了系列专栏的正题 RYYB

相较于传统的RGGB,RYYB把其中的绿色filter改成了黄色filter,由于黄光波峰介于绿光与红光之间。Y像素能同时吸取红光与绿光的能量,让整体感光能力提升40%

我之所以在前两期中提到各式各样的传感器,是为了让大家知道。严格说没有一款传感器的CFA是绝对完美的。他的选择与制定必然充满着妥协。

RGGB色彩准确易调教,但是信噪比低

RGBW改善了信噪比,但是色彩寡淡

RWB信噪比更高,色彩和伪像都不如RGGB

MONO信噪比爆炸,但它压根就不能识别颜色

这次的RYYB是RGGB改型中还算成功的,优点大家也都知道,更高的进光量与信噪比

在极端的暗光表现下,RYYB排列结合最新的配套算法,P30系列如入无人之境,秒了三星一条街

不过另一方面P30发布时色彩表现远不如M20P,这就是补色法面临的问题,如何准确分离Y通道中的G和R分量?

这些RYYB的特性大家在相关视频或体验中感受过,但另外一点RYYB的特性,做视频的博主们几乎都没谈过,官方也讳莫如深

那就是Y通道提前截止

还记得 Y = G + R

Y像素吸收了接近两倍的光,让Y通道比R和B更容易截止。为方便理解不妨打个比方

如果把像素当成100量程的量杯,一束白光进入,R与B像素分别记得读数30;Y像素则是60。光照强度增加一倍,R与B像素分别记得读数60;Y像素因无法记录120而提前截止,最终输出100

为了不丢失Y的信息,只能强行缩短快门时间,实际上是顾此失彼的。虽然可以通过增加Y像素的FWC解决,但问题来了,既然能给左脚换新鞋,为什么不顺便把右脚的也换了呢?

P30系列实际样张宽容度较M20P下降明显很可能因为这个原因

实拍 在大光比场景下表现不尽人意

当如果所有或大部分像素都像Y一样是原色或补色设计,比如RGGB和CMYG,其各像素感光能力接近,反而不会出现这样的情况

Y通道提前截止带来了更加困难的猜色过程

注意看第三排第四个红色色卡,在+3EV时变成了黄色。为换取压倒性的极限夜拍付出这么多代价,仔细想想,真的值吗?

这番话并没有针对华为的意思,所有选择非Bayer Array的厂商都应对此有所觉悟。选择RYYB排列的厂商中,华为并非如宣传所称的第一家

美国CIS大厂安森美及前身Aptina很早就尝试过RYYB,后来转向更为极端的RCCB方案

RYYB的威力究竟如何,可能还需华为多次OTA才能完全释放。关于RYYB的介绍与分析就到此结束了。还是那句话,生活中总是充满着妥协,不论传统的RGGB和CMYG,还是新潮的RGBW与RYYB。没有一种方案能面面俱到滴水不漏。重要的是按照使用场景,合理地选择最适合的CFA排列,毕竟,适合自己的,懂自己的,才是最好的

(全文完)

(本文如有错误,恳请指出更正,非常感谢)