相机图像质量研究(18)常见问题总结：CMOS期间对成像的影响--CFA

相机图像质量研究(18)常见问题总结：CMOS期间对成像的影响--CFA

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/xiaoshixiu/article/details/136119706

本文是《相机图像质量研究》系列文章的第18篇，专注于探讨CMOS期间对成像的影响，特别是CFA（颜色滤波阵列）的相关内容。通过图文结合的方式，深入浅出地解释了CFA的工作原理及其对图像质量的影响。

系列文章目录

• 相机图像质量研究(1)Camera成像流程介绍
• 相机图像质量研究(2)ISP专用平台调优介绍
• 相机图像质量研究(3)图像质量测试介绍
• 相机图像质量研究(4)常见问题总结：光学结构对成像的影响--焦距
• 相机图像质量研究(5)常见问题总结：光学结构对成像的影响--景深
• 相机图像质量研究(6)常见问题总结：光学结构对成像的影响--对焦距离
• 相机图像质量研究(7)常见问题总结：光学结构对成像的影响--镜片固化
• 相机图像质量研究(8)常见问题总结：光学结构对成像的影响--工厂调焦
• 相机图像质量研究(9)常见问题总结：光学结构对成像的影响--工厂镜头组装
• 相机图像质量研究(10)常见问题总结：光学结构对成像的影响--光圈
• 相机图像质量研究(11)常见问题总结：光学结构对成像的影响--像差
• 相机图像质量研究(12)常见问题总结：光学结构对成像的影响--炫光
• 相机图像质量研究(13)常见问题总结：光学结构对成像的影响--鬼影
• 相机图像质量研究(14)常见问题总结：光学结构对成像的影响--伪像
• 相机图像质量研究(15)常见问题总结：光学结构对成像的影响--暗角
• 相机图像质量研究(16)常见问题总结：光学结构对成像的影响--IRCUT
• 相机图像质量研究(17)常见问题总结：CMOS期间对成像的影响--靶面尺寸
• 相机图像质量研究(18)常见问题总结：CMOS期间对成像的影响--CFA
• 相机图像质量研究(19)常见问题总结：CMOS期间对成像的影响--Sensor Noise
• 相机图像质量研究(20)常见问题总结：CMOS期间对成像的影响--全局快门/卷帘快门
• 相机图像质量研究(21)常见问题总结：CMOS期间对成像的影响--隔行扫描/逐行扫描
• 相机图像质量研究(22)常见问题总结：CMOS期间对成像的影响--光学串扰
• 相机图像质量研究(23)常见问题总结：CMOS期间对成像的影响--紫晕
• 相机图像质量研究(24)常见问题总结：CMOS期间对成像的影响--摩尔纹
• 相机图像质量研究(25)常见问题总结：CMOS期间对成像的影响--过曝、欠曝
• 相机图像质量研究(26)常见问题总结：CMOS期间对成像的影响--坏点
• 相机图像质量研究(27)常见问题总结：补光灯以及遮光罩对成像的影响--遮光罩
• 相机图像质量研究(28)常见问题总结：补光灯以及遮光罩对成像的影响--补光灯
• 相机图像质量研究(29)常见问题总结：图像处理对成像的影响--图像插值Demosaic
• 相机图像质量研究(30)常见问题总结：图像处理对成像的影响--重影
• 相机图像质量研究(31)常见问题总结：图像处理对成像的影响--图像差
• 相机图像质量研究(32)常见问题总结：图像处理对成像的影响--振铃效应
• 相机图像质量研究(33)常见问题总结：图像处理对成像的影响--锯齿
• 相机图像质量研究(34)常见问题总结：图像处理对成像的影响--拖影
• 相机图像质量研究(35)常见问题总结：图像处理对成像的影响--运动噪声
• 相机图像质量研究(36)常见问题总结：编解码对成像的影响--块效应
• 相机图像质量研究(37)常见问题总结：编解码对成像的影响--条带效应
• 相机图像质量研究(38)常见问题总结：编解码对成像的影响--呼吸效应
• 相机图像质量研究(39)常见问题总结：编解码对成像的影响--运动模糊
• 相机图像质量研究(40)常见问题总结：显示器对成像的影响--画面泛白

前言

CFA（color filter array）即颜色滤波阵列，描述图像传感器光感像素的组成形式。不同的阵列形式意味着还原图像的算法不一样。

一、CFA的原理

图像传感器的感光器件本身并不能分开接收图像的不同颜色，起到分离图像不同颜色的作用的功能的器件就是CFA。CFA对光线中的色彩分离后，分离后的单色光再照到感光器件上被转化为数字信号。

CFA能够分离光线颜色的核心原因是其分布不同颜色的滤光片，常见的滤波阵列是RGGB，表示红色、绿色、绿色、蓝色四个阵列为一个单元组成的滤光片。

CFA滤光后，单一像素只能知道一种颜色。要能实现一个像素中的三色光都被还原，需要进行插值。能够进行插值的原因是连续性原理，也就是一个像素的周围像素的颜色和它本身往往是连续相近的，所以可以用周围像素颜色推算到它本身的颜色。

二、CFA对图像的影响

CFA影响Demosaic的插值算法，影响颜色和纹理的还原程度。Demosaic也就是插值算法，插值算法的优劣影响图像纹理的精细程度。

另外CFA和IR-CUT由于都是滤光片，因此有的厂商会把两个器件做到一起，叫做RGBIR，也就是滤波阵列的第四个像素可以过滤红外光，然后再后面的软件插值算法中可以定量消除红外光对图像的影响，从而减小器件数量。

总结
本节讲了CFA的原理和CFA对图像的影响。