बायर फिल्टर: Difference between revisions

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[[File:Bayer pattern on sensor.svg|thumb|350px|छवि संवेदक के पिक्सेल सरणी पर रंग फिल्टर की बायर व्यवस्था]]
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[[File:Bayer pattern on sensor profile.svg|thumb|350px|सेंसर का प्रोफाइल/क्रॉस-सेक्शन]]
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एक बायर फिल्टर मोज़ेक एक [[ रंग फिल्टर सरणी ]] (सीएफए) है जो [[ आरजीबी रंग मॉडल ]] रंग फिल्टर को फोटोसेंसर के एक वर्ग ग्रिड पर व्यवस्थित करने के लिए है। कलर फिल्टर की इसकी विशेष व्यवस्था का उपयोग डिजिटल कैमरे, कैमकोर्डर और स्कैनर में रंगीन छवि बनाने के लिए उपयोग किए जाने वाले अधिकांश सिंगल-चिप डिजिटल [[ छवि संवेदक ]] में किया जाता है। फ़िल्टर पैटर्न आधा हरा, एक चौथाई लाल और एक चौथाई नीला है, इसलिए इसे बीजीजीआर, आरजीबीजी भी कहा जाता है।<ref>{{cite web|title=आरजीबीजी में एल * जोड़ना|author=Jeff Mather|year=2008|url=http://jeffmatherphotography.com/dispatches/2008/05/adding-t-to-rgbg/|access-date=2011-02-18|archive-date=2011-07-13|archive-url=https://web.archive.org/web/20110713100203/http://jeffmatherphotography.com/dispatches/2008/05/adding-t-to-rgbg/|url-status=live}}</ref><ref>{{cite web|title=सोनी ने 3 नए डिजिटल कैमरों की घोषणा की|author=dpreview.com |year=2000 |url=http://www.dpreview.net/news/article_print.asp?date=0002&article=00020202sonydigicams |url-status=dead |archive-url=https://web.archive.org/web/20110721101021/http://www.dpreview.net/news/article_print.asp?date=0002&article=00020202sonydigicams |archive-date=2011-07-21 }}</ref> जीआरबीजी,<ref>{{cite book | title = उन्नत डिजिटल फोटोग्राफी| author = Margaret Brown | publisher = Media Publishing | year = 2004 | isbn = 0-9581888-5-8 | url = https://books.google.com/books?id=nTWr_Lvkzu8C&dq=GRBG+bayer&pg=PT8 }}</ref> या आरजीजीबी।<ref>{{cite book | title = डिजिटल कैमरा तकनीक: सिद्धांत और व्यवहार में डिजिटल कैमरों की तकनीक| author = Thomas Maschke | publisher = Springer | year = 2004 | isbn = 3-540-40243-8 | url = https://books.google.com/books?id=-THNPhdVIF8C&dq=RGGB+bayer&pg=PA40 | access-date = 2016-09-23 | archive-date = 2019-01-09 | archive-url = https://web.archive.org/web/20190109162848/https://books.google.com/books?id=-THNPhdVIF8C&pg=PA40&dq=RGGB+bayer | url-status = live }}</ref>
एक बायर फिल्टर मोज़ेक एक [[ रंग फिल्टर सरणी ]] (सीएफए) है जो [[ आरजीबी रंग मॉडल ]] रंग फिल्टर को फोटोसेंसर के एक वर्ग ग्रिड पर व्यवस्थित करने के लिए है। कलर फिल्टर की इसकी विशेष व्यवस्था का उपयोग डिजिटल कैमरे, कैमकोर्डर और स्कैनर में रंगीन छवि बनाने के लिए उपयोग किए जाने वाले अधिकांश सिंगल-चिप डिजिटल [[ छवि संवेदक ]] में किया जाता है। फ़िल्टर पैटर्न आधा हरा, एक चौथाई लाल और एक चौथाई नीला है, इसलिए इसे बीजीजीआर, आरजीबीजी भी कहा जाता है।<ref>{{cite web|title=आरजीबीजी में एल * जोड़ना|author=Jeff Mather|year=2008|url=http://jeffmatherphotography.com/dispatches/2008/05/adding-t-to-rgbg/|access-date=2011-02-18|archive-date=2011-07-13|archive-url=https://web.archive.org/web/20110713100203/http://jeffmatherphotography.com/dispatches/2008/05/adding-t-to-rgbg/|url-status=live}}</ref><ref>{{cite web|title=सोनी ने 3 नए डिजिटल कैमरों की घोषणा की|author=dpreview.com |year=2000 |url=http://www.dpreview.net/news/article_print.asp?date=0002&article=00020202sonydigicams |url-status=dead |archive-url=https://web.archive.org/web/20110721101021/http://www.dpreview.net/news/article_print.asp?date=0002&article=00020202sonydigicams |archive-date=2011-07-21 }}</ref> जीआरबीजी,<ref>{{cite book | title = उन्नत डिजिटल फोटोग्राफी| author = Margaret Brown | publisher = Media Publishing | year = 2004 | isbn = 0-9581888-5-8 | url = https://books.google.com/books?id=nTWr_Lvkzu8C&dq=GRBG+bayer&pg=PT8 }}</ref> या आरजीजीबी।<ref>{{cite book | title = डिजिटल कैमरा तकनीक: सिद्धांत और व्यवहार में डिजिटल कैमरों की तकनीक| author = Thomas Maschke | publisher = Springer | year = 2004 | isbn = 3-540-40243-8 | url = https://books.google.com/books?id=-THNPhdVIF8C&dq=RGGB+bayer&pg=PA40 | access-date = 2016-09-23 | archive-date = 2019-01-09 | archive-url = https://web.archive.org/web/20190109162848/https://books.google.com/books?id=-THNPhdVIF8C&pg=PA40&dq=RGGB+bayer | url-status = live }}</ref>
इसका नाम इसके आविष्कारक, [[ ईस्टमैन कोडक ]] के [[ ब्रायस बायर ]] के नाम पर रखा गया है। बायर अपने पुनरावर्ती रूप से परिभाषित मैट्रिक्स के लिए भी जाना जाता है जिसका उपयोग क्रमित डाइथरिंग में किया जाता है।
इसका नाम इसके आविष्कारक, [[ ईस्टमैन कोडक ]] के [[ ब्रायस बायर ]] के नाम पर रखा गया है। बायर अपने पुनरावर्ती रूप से परिभाषित मैट्रिक्स के लिए भी जाना जाता है जिसका उपयोग क्रमित डाइथरिंग में किया जाता है।
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== संशोधन ==
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उपभोक्ता डिजिटल कैमरों पर बायर फ़िल्टर लगभग सार्वभौमिक है। विकल्पों में CYGM फ़िल्टर ([[ सियान ]], [[ पीला ]], हरा, [[ मैजेंटा ]]) और RGBE फ़िल्टर (लाल, हरा, नीला, [[ पन्ना (रंग) ]]) शामिल हैं, जिन्हें समान डेमोसाइजिंग की आवश्यकता होती है। Foveon X3 सेंसर (जो मोज़ेक का उपयोग करने के बजाय लंबवत रूप से लाल, हरे और नीले रंग के सेंसर की परत बनाता है) और [[ 3CCD ]] (प्रत्येक रंग के लिए एक) की व्यवस्था के लिए डेमोसैसिंग की आवश्यकता नहीं होती है।
उपभोक्ता डिजिटल कैमरों पर बायर फ़िल्टर लगभग सार्वभौमिक है। विकल्पों में CYGM फ़िल्टर ([[ सियान ]], [[ पीला ]], हरा, [[ मैजेंटा ]]) और RGBE फ़िल्टर (लाल, हरा, नीला, [[ पन्ना (रंग) ]]) शामिल हैं, जिन्हें समान डेमोसाइजिंग की आवश्यकता होती है। Foveon X3 सेंसर (जो मोज़ेक का उपयोग करने के बजाय लंबवत रूप से लाल, हरे और नीले रंग के सेंसर की परत बनाता है) और [[ 3CCD ]] (प्रत्येक रंग के लिए एक) की व्यवस्था के लिए डेमोसैसिंग की आवश्यकता नहीं होती है।
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===Fujifilm EXR रंग फिल्टर सरणी ===<!-- [[EXR color filter array]] redirects here -->
===Fujifilm EXR रंग फिल्टर सरणी ===
[[Image:EXR sensor.svg|thumb|left|108px|ईएक्सआर सेंसर]]Fujifilm का EXR कलर फिल्टर ऐरे CCD (SuperCCD) और CMOS सेंसर (BSI CMOS) दोनों में निर्मित होता है। [[ सुपरसीसीडी ]] की तरह, फ़िल्टर स्वयं 45 डिग्री घुमाया जाता है। पारंपरिक बायर फिल्टर डिजाइनों के विपरीत, हमेशा एक ही रंग का पता लगाने वाले दो आसन्न फोटोसाइट होते हैं। इस प्रकार की सरणी का मुख्य कारण पिक्सेल बिनिंग में योगदान करना है, जहां दो आसन्न फोटोसाइट्स को मर्ज किया जा सकता है, जिससे सेंसर स्वयं प्रकाश के प्रति अधिक संवेदनशील हो जाता है। एक और कारण सेंसर के लिए दो अलग-अलग एक्सपोजर रिकॉर्ड करने के लिए है, जिसे बाद में अधिक गतिशील रेंज वाली छवि बनाने के लिए विलय कर दिया जाता है। अंतर्निहित सर्किटरी में दो रीड-आउट चैनल होते हैं जो सेंसर की वैकल्पिक पंक्तियों से उनकी जानकारी लेते हैं। नतीजा यह है कि यह दो इंटरलीव्ड सेंसर की तरह काम कर सकता है, फोटोसाइट्स के प्रत्येक आधे हिस्से के लिए अलग-अलग एक्सपोजर समय के साथ। आधे फोटोसाइट्स को जानबूझकर अंडरएक्सपोज किया जा सकता है ताकि वे दृश्य के उज्जवल क्षेत्रों को पूरी तरह से कैप्चर कर सकें। यह बरकरार रखी गई हाइलाइट जानकारी को सेंसर के दूसरे आधे हिस्से से आउटपुट के साथ मिश्रित किया जा सकता है जो 'पूर्ण' एक्सपोजर रिकॉर्ड कर रहा है, फिर से इसी तरह के रंगीन फोटोसाइट्स के करीब अंतर का उपयोग कर रहा है।
[[Image:EXR sensor.svg|thumb|left|108px|ईएक्सआर सेंसर]]Fujifilm का EXR कलर फिल्टर ऐरे CCD (SuperCCD) और CMOS सेंसर (BSI CMOS) दोनों में निर्मित होता है। [[ सुपरसीसीडी ]] की तरह, फ़िल्टर स्वयं 45 डिग्री घुमाया जाता है। पारंपरिक बायर फिल्टर डिजाइनों के विपरीत, हमेशा एक ही रंग का पता लगाने वाले दो आसन्न फोटोसाइट होते हैं। इस प्रकार की सरणी का मुख्य कारण पिक्सेल बिनिंग में योगदान करना है, जहां दो आसन्न फोटोसाइट्स को मर्ज किया जा सकता है, जिससे सेंसर स्वयं प्रकाश के प्रति अधिक संवेदनशील हो जाता है। एक और कारण सेंसर के लिए दो अलग-अलग एक्सपोजर रिकॉर्ड करने के लिए है, जिसे बाद में अधिक गतिशील रेंज वाली छवि बनाने के लिए विलय कर दिया जाता है। अंतर्निहित सर्किटरी में दो रीड-आउट चैनल होते हैं जो सेंसर की वैकल्पिक पंक्तियों से उनकी जानकारी लेते हैं। नतीजा यह है कि यह दो इंटरलीव्ड सेंसर की तरह काम कर सकता है, फोटोसाइट्स के प्रत्येक आधे हिस्से के लिए अलग-अलग एक्सपोजर समय के साथ। आधे फोटोसाइट्स को जानबूझकर अंडरएक्सपोज किया जा सकता है ताकि वे दृश्य के उज्जवल क्षेत्रों को पूरी तरह से कैप्चर कर सकें। यह बरकरार रखी गई हाइलाइट जानकारी को सेंसर के दूसरे आधे हिस्से से आउटपुट के साथ मिश्रित किया जा सकता है जो 'पूर्ण' एक्सपोजर रिकॉर्ड कर रहा है, फिर से इसी तरह के रंगीन फोटोसाइट्स के करीब अंतर का उपयोग कर रहा है।
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=== नॉनसेल ===
=== नॉनसेल ===


12 फरवरी, 2020 को [[ सैमसंग गैलेक्सी एस20 अल्ट्रा ]] को नॉनसेल सीएफए के साथ पेश करने की घोषणा की गई। नॉनसेल सीएफए बायर फिल्टर के समान है, हालांकि आसन्न 3x3 पिक्सेल एक ही रंग के हैं, 6x6 पैटर्न में 9x नीला, 9x लाल और 18x हरा है।<ref>{{Cite web|url=https://news.samsung.com/global/samsungs-108mp-isocell-bright-hm1-delivers-brighter-ultra-high-res-images-with-industry-first-nonacell-technology|title=सैमसंग का 108एमपी आईएसओसेल ब्राइट एचएम1 इंडस्ट्री-फर्स्ट नॉनसेल टेक्नोलॉजी के साथ ब्राइट अल्ट्रा-हाई-रेज इमेज डिलीवर करता है|website=news.samsung.com|language=en|access-date=2020-02-14|archive-date=2020-02-12|archive-url=https://web.archive.org/web/20200212202643/https://news.samsung.com/global/samsungs-108mp-isocell-bright-hm1-delivers-brighter-ultra-high-res-images-with-industry-first-nonacell-technology|url-status=live}}</ref>{{clear|left}}
12 फरवरी, 2020 को [[ सैमसंग गैलेक्सी एस20 अल्ट्रा ]] को नॉनसेल सीएफए के साथ पेश करने की घोषणा की गई। नॉनसेल सीएफए बायर फिल्टर के समान है, हालांकि आसन्न 3x3 पिक्सेल एक ही रंग के हैं, 6x6 पैटर्न में 9x नीला, 9x लाल और 18x हरा है।<ref>{{Cite web|url=https://news.samsung.com/global/samsungs-108mp-isocell-bright-hm1-delivers-brighter-ultra-high-res-images-with-industry-first-nonacell-technology|title=सैमसंग का 108एमपी आईएसओसेल ब्राइट एचएम1 इंडस्ट्री-फर्स्ट नॉनसेल टेक्नोलॉजी के साथ ब्राइट अल्ट्रा-हाई-रेज इमेज डिलीवर करता है|website=news.samsung.com|language=en|access-date=2020-02-14|archive-date=2020-02-12|archive-url=https://web.archive.org/web/20200212202643/https://news.samsung.com/global/samsungs-108mp-isocell-bright-hm1-delivers-brighter-ultra-high-res-images-with-industry-first-nonacell-technology|url-status=live}}</ref>
 





Revision as of 10:33, 11 January 2023

File:Bayer pattern on sensor.svg
छवि संवेदक के पिक्सेल सरणी पर रंग फिल्टर की बायर व्यवस्था
File:Bayer pattern on sensor profile.svg
सेंसर का प्रोफाइल/क्रॉस-सेक्शन

एक बायर फिल्टर मोज़ेक एक रंग फिल्टर सरणी (सीएफए) है जो आरजीबी रंग मॉडल रंग फिल्टर को फोटोसेंसर के एक वर्ग ग्रिड पर व्यवस्थित करने के लिए है। कलर फिल्टर की इसकी विशेष व्यवस्था का उपयोग डिजिटल कैमरे, कैमकोर्डर और स्कैनर में रंगीन छवि बनाने के लिए उपयोग किए जाने वाले अधिकांश सिंगल-चिप डिजिटल छवि संवेदक में किया जाता है। फ़िल्टर पैटर्न आधा हरा, एक चौथाई लाल और एक चौथाई नीला है, इसलिए इसे बीजीजीआर, आरजीबीजी भी कहा जाता है।[1][2] जीआरबीजी,[3] या आरजीजीबी।[4] इसका नाम इसके आविष्कारक, ईस्टमैन कोडक के ब्रायस बायर के नाम पर रखा गया है। बायर अपने पुनरावर्ती रूप से परिभाषित मैट्रिक्स के लिए भी जाना जाता है जिसका उपयोग क्रमित डाइथरिंग में किया जाता है।

रंग छवि संवेदक में #Modifications और पूरी तरह से अलग-अलग प्रौद्योगिकियां शामिल हैं, जैसे कि रंग सह-साइट नमूनाकरण , फोवोन X3 सेंसर , डाइक्रोइक फिल्टर या एक पारदर्शी विवर्तनिक-फ़िल्टर सरणी।[5]


स्पष्टीकरण

Error creating thumbnail:
  1. Original scene
  2. Output of a 120×80-pixel sensor with a Bayer filter
  3. Output color-coded with Bayer filter colors
  4. Reconstructed image after interpolating missing color information
  5. Full RGB version at 120×80-pixels for comparison (e.g. as a film scan, Foveon or pixel shift image might appear)

ब्रायस बायर का पेटेंट (यू.एस. पेटेंट संख्या 3,971,065[6]) 1976 में हरे रंग के फोटोसेंसर को ल्यूमिनेन्स-सेंसिटिव एलिमेंट्स और लाल और नीले रंग के क्रोमिनेंस-सेंसिटिव एलिमेंट्स कहा जाता है। उन्होंने मानव आँख के शरीर क्रिया विज्ञान की नकल करने के लिए लाल या नीले रंग से दोगुने हरे तत्वों का उपयोग किया। दिन के उजाले में दृष्टि के दौरान, मानव रेटिना की ल्यूमिनेन्स धारणा एम और एल शंकु कोशिकाओं को संयुक्त रूप से उपयोग करती है, जो हरे रंग की रोशनी के प्रति सबसे अधिक संवेदनशील होती हैं। इन तत्वों को सेंसर तत्वों के रूप में संदर्भित किया जाता है, जैसे:सेंसल्स, पिक्सेल सेंसर, या केवल पिक्सेल; उनके द्वारा महसूस किए गए सैंपल वैल्यू, इंटरपोलेशन के बाद, इमेज पिक्सल बन जाते हैं। जिस समय बायर ने अपना पेटेंट पंजीकृत किया, उसने सीएमवाईके रंग मॉडल | सियान-मैजेंटा-पीला संयोजन का उपयोग करने का भी प्रस्ताव दिया, जो विपरीत रंगों का एक और सेट है। यह व्यवस्था उस समय अव्यावहारिक थी क्योंकि आवश्यक रंग मौजूद नहीं थे, लेकिन कुछ नए डिजिटल कैमरों में इसका उपयोग किया जाता है। नए सीएमवाई रंगों का बड़ा फायदा यह है कि उनमें बेहतर प्रकाश अवशोषण विशेषता है; यानी उनकी क्वांटम दक्षता अधिक होती है।

बायर-फिल्टर कैमरों के कच्ची छवि प्रारूप आउटपुट को बायर पैटर्न इमेज कहा जाता है। चूँकि प्रत्येक पिक्सेल को केवल तीन रंगों में से एक को रिकॉर्ड करने के लिए फ़िल्टर किया जाता है, प्रत्येक पिक्सेल का डेटा अपने आप में प्रत्येक लाल, हरे और नीले रंग के मानों को पूरी तरह से निर्दिष्ट नहीं कर सकता है। एक पूर्ण-रंग की छवि प्राप्त करने के लिए, प्रत्येक पिक्सेल के लिए पूर्ण लाल, हरे और नीले मानों के एक सेट को प्रक्षेप ित करने के लिए विभिन्न डेमोसाइसिंग एल्गोरिदम का उपयोग किया जा सकता है। ये एल्गोरिदम किसी विशेष पिक्सेल के मानों का अनुमान लगाने के लिए संबंधित रंगों के आसपास के पिक्सेल का उपयोग करते हैं।

अलग-अलग एल्गोरिदम को अलग-अलग मात्रा में कंप्यूटिंग शक्ति की आवश्यकता होती है, जिसके परिणामस्वरूप अलग-अलग गुणवत्ता वाली अंतिम छवियां होती हैं। यह कैमरे में किया जा सकता है, जेपीईजी या टीआईएफएफ छवि का निर्माण, या सेंसर से सीधे कच्चे डेटा का उपयोग कर कैमरे के बाहर किया जा सकता है। चूंकि कैमरा प्रोसेसर की प्रसंस्करण शक्ति सीमित है, इसलिए कई फ़ोटोग्राफ़र व्यक्तिगत कंप्यूटर पर इन कार्यों को मैन्युअल रूप से करना पसंद करते हैं। कैमरा जितना सस्ता होगा, इन कार्यों को प्रभावित करने के अवसर उतने ही कम होंगे। पेशेवर कैमरों में, छवि सुधार कार्य पूरी तरह से अनुपस्थित हैं, या उन्हें बंद किया जा सकता है। कच्चे-प्रारूप में रिकॉर्डिंग मैन्युअल रूप से डिमॉज़िंग एल्गोरिदम का चयन करने और परिवर्तन पैरामीटर को नियंत्रित करने की क्षमता प्रदान करती है, जिसका उपयोग न केवल उपभोक्ता फोटोग्राफी में बल्कि विभिन्न तकनीकी और फोटोमेट्रिक समस्याओं को हल करने में भी किया जाता है।[7]


प्रदर्शन

Demosaicing विभिन्न तरीकों से किया जा सकता है। सरल विधियाँ पड़ोस में समान रंग के पिक्सेल के रंग मान को प्रक्षेपित करती हैं। उदाहरण के लिए, एक बार जब चिप किसी छवि के संपर्क में आ जाती है, तो प्रत्येक पिक्सेल को पढ़ा जा सकता है। हरे रंग के फिल्टर वाला पिक्सेल हरे रंग के घटक का सटीक माप प्रदान करता है। इस पिक्सेल के लिए लाल और नीले रंग के घटक पड़ोसियों से प्राप्त किए जाते हैं। एक हरे रंग के पिक्सेल के लिए, दो लाल पड़ोसियों को लाल मान प्राप्त करने के लिए प्रक्षेपित किया जा सकता है, साथ ही दो नीले पिक्सेल को नीला मान प्राप्त करने के लिए प्रक्षेपित किया जा सकता है।

यह सरल दृष्टिकोण निरंतर रंग या चिकनी ढाल वाले क्षेत्रों में अच्छी तरह से काम करता है, लेकिन यह उन क्षेत्रों में रंग रक्तस्राव जैसी कलाकृतियों का कारण बन सकता है जहां छवि में तेज किनारों के साथ विशेष रूप से ध्यान देने योग्य रंग या चमक में अचानक परिवर्तन होते हैं। इस वजह से, अन्य डेमोसाइजिंग विधियां उच्च-विपरीत किनारों की पहचान करने का प्रयास करती हैं और केवल इन किनारों के साथ प्रक्षेपित होती हैं, लेकिन उनके पार नहीं।

अन्य एल्गोरिदम इस धारणा पर आधारित हैं कि छवि में एक क्षेत्र का रंग प्रकाश की बदलती परिस्थितियों में भी अपेक्षाकृत स्थिर है, ताकि रंग चैनल एक दूसरे के साथ अत्यधिक सहसंबद्ध हों। इसलिए, हरे रंग के चैनल को पहले लाल और बाद में नीले चैनल में प्रक्षेपित किया जाता है, ताकि रंग अनुपात लाल-हरा संबंधित नीला-हरा स्थिर रहे। ऐसी अन्य विधियाँ हैं जो छवि सामग्री के बारे में अलग-अलग धारणाएँ बनाती हैं और लापता रंग मानों की गणना करने के इस प्रयास से शुरू होती हैं।

कलाकृतियाँ

डिजिटल सेंसर की रिज़ॉल्यूशन सीमा के करीब छोटे पैमाने के विवरण वाली छवियां डिमोज़िंग एल्गोरिथम के लिए एक समस्या हो सकती हैं, जो एक परिणाम का उत्पादन करती है जो मॉडल जैसा नहीं दिखता है। मोइरे सबसे लगातार कलाकृतियां हैं, जो एक अवास्तविक भूलभुलैया जैसे पैटर्न में व्यवस्थित दोहराए जाने वाले पैटर्न, रंग कलाकृतियों या पिक्सेल के रूप में दिखाई दे सकती हैं।

झूठा रंग विरूपण साक्ष्य

कलर फिल्टर एरे (सीएफए) इंटरपोलेशन या डेमोसाइजिंग का एक सामान्य और दुर्भाग्यपूर्ण आर्टिफैक्ट है जिसे झूठे रंग के रूप में जाना और देखा जाता है। आमतौर पर यह विरूपण साक्ष्य स्वयं को किनारों के साथ प्रकट करता है, जहां रंग में अचानक या अप्राकृतिक बदलाव किनारे के साथ-साथ गलत अंतरण के परिणामस्वरूप होता है। इस झूठे रंग को रोकने और हटाने के लिए कई तरीके मौजूद हैं। नकली रंगों को अंतिम छवि में खुद को प्रकट होने से रोकने के लिए डिमोसाइजिंग के दौरान स्मूद ह्यू ट्रांज़िशन इंटरपोलेशन का उपयोग किया जाता है। हालांकि, अन्य एल्गोरिदम भी हैं जो डेमोसाइसिंग के बाद झूठे रंगों को हटा सकते हैं। लाल और नीले रंग के विमानों को प्रक्षेपित करने के लिए एक अधिक मजबूत डेमोसाइजिंग एल्गोरिदम का उपयोग करते हुए छवि से झूठे रंग की कलाकृतियों को हटाने का लाभ होता है।

File:False colour artifact.JPG
झूठे रंग के डीमोसेसिंग आर्टिफैक्ट को दर्शाती तीन छवियां।

ज़िपिंग आर्टिफैक्ट

ज़िप्पीरिंग आर्टिफैक्ट सीएफए डेमोसाइसिंग का एक और दुष्प्रभाव है, जो मुख्य रूप से किनारों के साथ होता है, जिसे ज़िप्पर प्रभाव के रूप में जाना जाता है। सीधे शब्दों में कहें, ज़िपरिंग एज ब्लरिंग का दूसरा नाम है जो किनारे के साथ ऑन/ऑफ पैटर्न में होता है। यह प्रभाव तब होता है जब डेमोसाइजिंग एल्गोरिथ्म एक किनारे पर पिक्सेल मानों को औसत करता है, विशेष रूप से लाल और नीले विमानों में, जिसके परिणामस्वरूप इसकी विशेषता धुंधला हो जाती है। जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, इस प्रभाव को रोकने के लिए सबसे अच्छा तरीका विभिन्न एल्गोरिदम हैं जो छवि किनारों के बजाय साथ-साथ प्रक्षेपित होते हैं। पैटर्न रिकग्निशन इंटरपोलेशन, अडैप्टिव कलर प्लेन इंटरपोलेशन, और डायरेक्शनली वेटेड इंटरपोलेशन सभी छवि में पाए गए किनारों के साथ इंटरपोलेट करके ज़िपरिंग को रोकने का प्रयास करते हैं।

File:Zippering artifact.JPG
सीएफए डेमोसाइजिंग की ज़िप्पीरिंग आर्टिफैक्ट को दर्शाती तीन छवियां

हालांकि, एक सैद्धांतिक रूप से सही सेंसर के साथ भी जो प्रत्येक फोटोसाइट पर सभी रंगों को कैप्चर और अलग कर सकता है, मोइरे और अन्य कलाकृतियां अभी भी दिखाई दे सकती हैं। यह किसी भी प्रणाली का एक अपरिहार्य परिणाम है जो असतत अंतराल या स्थानों पर एक अन्यथा निरंतर संकेत का नमूना लेता है। इस कारण से, अधिकांश फोटोग्राफिक डिजिटल सेंसर में ऑप्टिकल लो-पास फिल्टर (ओएलपीएफ) या एंटी - एलियासिंग फ़िल्टर | एंटी-अलियासिंग (एए) फिल्टर कहा जाता है। यह आमतौर पर सीधे सेंसर के सामने एक पतली परत होती है, और किसी भी संभावित समस्याग्रस्त विवरण को प्रभावी ढंग से धुंधला करके काम करती है जो सेंसर के रिज़ॉल्यूशन से बेहतर होते हैं।

संशोधन

उपभोक्ता डिजिटल कैमरों पर बायर फ़िल्टर लगभग सार्वभौमिक है। विकल्पों में CYGM फ़िल्टर (सियान , पीला , हरा, मैजेंटा ) और RGBE फ़िल्टर (लाल, हरा, नीला, पन्ना (रंग) ) शामिल हैं, जिन्हें समान डेमोसाइजिंग की आवश्यकता होती है। Foveon X3 सेंसर (जो मोज़ेक का उपयोग करने के बजाय लंबवत रूप से लाल, हरे और नीले रंग के सेंसर की परत बनाता है) और 3CCD (प्रत्येक रंग के लिए एक) की व्यवस्था के लिए डेमोसैसिंग की आवश्यकता नहीं होती है।


पैनक्रोमेटिक कोशिकाएं

File:Kodak RGBW patterns.svg
तीन नए कोडक RGBW फ़िल्टर पैटर्न

14 जून, 2007 को, ईस्टमैन कोडक ने बायर फ़िल्टर के विकल्प की घोषणा की: एक रंग-फ़िल्टर पैटर्न जो डिजिटल कैमरे में छवि संवेदक के प्रकाश के प्रति संवेदनशीलता को कुछ पैनक्रोमेटिक कोशिकाओं का उपयोग करके बढ़ाता है जो दृश्य प्रकाश की सभी तरंग दैर्ध्य के प्रति संवेदनशील होते हैं और संवेदक पर पड़ने वाले प्रकाश की एक बड़ी मात्रा एकत्र करें।[8] वे कई पैटर्न प्रस्तुत करते हैं, लेकिन कोई भी दोहराई जाने वाली इकाई के साथ बायर पैटर्न की 2×2 इकाई के रूप में छोटा नहीं है।

File:RGBW Bayer.svg
पहले RGBW फ़िल्टर पैटर्न

एडवर्ड टी. चांग द्वारा 2007 की एक और यू.एस. पेटेंट फाइलिंग, एक सेंसर का दावा करती है, जहां कलर फिल्टर में एक लाल, एक नीला, एक हरा और एक पारदर्शी पिक्सेल से बना पिक्सेल के 2×2 ब्लॉक वाला एक पैटर्न होता है, जिसमें शामिल करने का इरादा होता है। उच्च समग्र संवेदनशीलता के लिए इन्फ्रारेड संवेदनशीलता।[9] कोडक पेटेंट फाइलिंग पहले थी।[10]

ऐसी कोशिकाओं का उपयोग पहले CMYW (सियान, मैजेंटा, पीला और सफेद) में किया गया है।[11] RGBW (लाल, हरा, नीला, सफेद)[12] सेंसर, लेकिन कोडक ने अभी तक नए फिल्टर पैटर्न की तुलना उनसे नहीं की है।


Fujifilm EXR रंग फिल्टर सरणी

File:EXR sensor.svg
ईएक्सआर सेंसर

Fujifilm का EXR कलर फिल्टर ऐरे CCD (SuperCCD) और CMOS सेंसर (BSI CMOS) दोनों में निर्मित होता है। सुपरसीसीडी की तरह, फ़िल्टर स्वयं 45 डिग्री घुमाया जाता है। पारंपरिक बायर फिल्टर डिजाइनों के विपरीत, हमेशा एक ही रंग का पता लगाने वाले दो आसन्न फोटोसाइट होते हैं। इस प्रकार की सरणी का मुख्य कारण पिक्सेल बिनिंग में योगदान करना है, जहां दो आसन्न फोटोसाइट्स को मर्ज किया जा सकता है, जिससे सेंसर स्वयं प्रकाश के प्रति अधिक संवेदनशील हो जाता है। एक और कारण सेंसर के लिए दो अलग-अलग एक्सपोजर रिकॉर्ड करने के लिए है, जिसे बाद में अधिक गतिशील रेंज वाली छवि बनाने के लिए विलय कर दिया जाता है। अंतर्निहित सर्किटरी में दो रीड-आउट चैनल होते हैं जो सेंसर की वैकल्पिक पंक्तियों से उनकी जानकारी लेते हैं। नतीजा यह है कि यह दो इंटरलीव्ड सेंसर की तरह काम कर सकता है, फोटोसाइट्स के प्रत्येक आधे हिस्से के लिए अलग-अलग एक्सपोजर समय के साथ। आधे फोटोसाइट्स को जानबूझकर अंडरएक्सपोज किया जा सकता है ताकि वे दृश्य के उज्जवल क्षेत्रों को पूरी तरह से कैप्चर कर सकें। यह बरकरार रखी गई हाइलाइट जानकारी को सेंसर के दूसरे आधे हिस्से से आउटपुट के साथ मिश्रित किया जा सकता है जो 'पूर्ण' एक्सपोजर रिकॉर्ड कर रहा है, फिर से इसी तरह के रंगीन फोटोसाइट्स के करीब अंतर का उपयोग कर रहा है।


फुजीफिल्म एक्स-ट्रांस फिल्टर

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एक्स-ट्रांस सेंसर में दोहराए जाने वाले 6×6 ग्रिड का उपयोग किया जाता है

Fujifilm X-Series के कई कैमरों में इस्तेमाल होने वाले Fujifilm X-Trans CMOS सेंसर का दावा किया गया है[13] बायर फिल्टर की तुलना में रंग मोरी के लिए बेहतर प्रतिरोध प्रदान करने के लिए, और इस तरह उन्हें एंटी-अलियासिंग फिल्टर के बिना बनाया जा सकता है। यह बदले में सेंसर का उपयोग करने वाले कैमरों को समान मेगापिक्सेल गणना के साथ उच्च रिज़ॉल्यूशन प्राप्त करने की अनुमति देता है। इसके अलावा, नए डिजाइन का दावा है कि प्रत्येक पंक्ति में लाल, नीले और हरे रंग के पिक्सेल होने से झूठे रंगों की घटनाओं को कम किया जा सकता है। कहा जाता है कि इन पिक्सेल की व्यवस्था फिल्म की तरह फिल्म अनाज को अधिक प्रदान करती है।

कस्टम पैटर्न के लिए मुख्य कमियों में से एक यह है कि उन्हें एडोब फोटोशॉप लाइटरूम जैसे थर्ड पार्टी रॉ इमेज फॉर्मेट प्रोसेसिंग सॉफ्टवेयर में पूर्ण समर्थन की कमी हो सकती है।[14] जहां सुधार जोड़ने में कई साल लग गए।[15]


क्वाड बायर

सोनी ने क्वाड बायर कलर फिल्टर ऐरे पेश किया, जिसे पहली बार 27 मार्च, 2018 को जारी हुआवेई P20 प्रो में प्रदर्शित किया गया था। क्वाड बायर बायर फिल्टर के समान है, हालांकि आसन्न 2x2 पिक्सेल एक ही रंग के हैं, 4x4 पैटर्न में 4x नीला, 4x लाल, और 8x हरा।[16] गहरे रंग के दृश्यों के लिए, सिग्नल प्रोसेसिंग प्रत्येक 2x2 समूह से डेटा को अनिवार्य रूप से एक बड़े पिक्सेल की तरह संयोजित कर सकता है। उज्जवल दृश्यों के लिए, सिग्नल प्रोसेसिंग उच्च रिज़ॉल्यूशन प्राप्त करने के लिए क्वाड बायर को एक पारंपरिक बायर फ़िल्टर में परिवर्तित कर सकता है।[17] क्वाड बायर में पिक्सल्स को लंबे समय तक इंटीग्रेशन और शॉर्ट-टाइम इंटीग्रेशन में सिंगल शॉट एचडीआर हासिल करने के लिए ऑपरेट किया जा सकता है, जिससे ब्लेंडिंग की समस्या कम होती है।[18] क्वाड बायर को सैमसंग द्वारा सैमसंग सीएमओएस , ओमनीविजन टेक्नोलॉजीज द्वारा 4-सेल के रूप में भी जाना जाता है,[17][19] और क्वालकॉम द्वारा क्वाड सीएफए (क्यूसीएफए)।[20] 26 मार्च, 2019 को, Huawei P30 को RYYB क्वाड बायर की विशेषता के साथ घोषित किया गया, जिसमें 4x4 पैटर्न 4x नीला, 4x लाल और 8x पीला था।[21]


नॉनसेल

12 फरवरी, 2020 को सैमसंग गैलेक्सी एस20 अल्ट्रा को नॉनसेल सीएफए के साथ पेश करने की घोषणा की गई। नॉनसेल सीएफए बायर फिल्टर के समान है, हालांकि आसन्न 3x3 पिक्सेल एक ही रंग के हैं, 6x6 पैटर्न में 9x नीला, 9x लाल और 18x हरा है।[22]


यह भी देखें

संदर्भ

File:US03971065 Bayer Front.png
Front page of Bryce Bayer's 1976 patent on the Bayer pattern filter mosaic, showing his terminology of luminance-sensitive and chrominance-sensitive elements
  • US patent 3971065, Bryce E. Bayer, "Color imaging array", issued 1976-07-20  on web


टिप्पणियाँ

  1. Jeff Mather (2008). "आरजीबीजी में एल * जोड़ना". Archived from the original on 2011-07-13. Retrieved 2011-02-18.
  2. dpreview.com (2000). "सोनी ने 3 नए डिजिटल कैमरों की घोषणा की". Archived from the original on 2011-07-21.
  3. Margaret Brown (2004). उन्नत डिजिटल फोटोग्राफी. Media Publishing. ISBN 0-9581888-5-8.
  4. Thomas Maschke (2004). डिजिटल कैमरा तकनीक: सिद्धांत और व्यवहार में डिजिटल कैमरों की तकनीक. Springer. ISBN 3-540-40243-8. Archived from the original on 2019-01-09. Retrieved 2016-09-23.
  5. Wang, Peng; Menon, Rajesh (29 October 2015). "एक पारदर्शी डिफ्रेक्टिव-फिल्टर ऐरे और कम्प्यूटेशनल ऑप्टिक्स के माध्यम से अल्ट्रा-हाई-सेंसिटिविटी कलर इमेजिंग". Optica. 2 (11): 933. Bibcode:2015Optic...2..933W. doi:10.1364/optica.2.000933.
  6. "पेटेंट US3971065 - कलर इमेजिंग ऐरे - Google पेटेंट". Archived from the original on 2013-08-11. Retrieved 2013-04-23.
  7. Cheremkhin, P. A., Lesnichii, V. V. & Petrov, N. V. (2014). "बायर फिल्टर सेंसर के साथ डीएसएलआर कैमरों की वर्णक्रमीय विशेषताओं का उपयोग". Journal of Physics: Conference Series. 536: 012021. doi:10.1088/1742-6596/536/1/012021.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  8. John Compton and John Hamilton (2007-06-14). "रंग फ़िल्टर सरणी 2.0". A Thousand Nerds: A Kodak blog. Archived from the original on 2007-07-20. Retrieved 2011-02-25.
  9. "यूएस पेटेंट प्रकाशन 20070145273 "उच्च-संवेदनशीलता इन्फ्रारेड रंगीन कैमरा"". Archived from the original on 2017-02-22.
  10. "यू.एस. पेटेंट आवेदन 20070024879 "प्रसंस्करण रंग और पंचक्रोमेटिक पिक्सेल"". Archived from the original on 2016-12-21.
  11. L. J. d'Luna; et al. (1989). "कलर इमेज सेंसर के लिए एक डिजिटल वीडियो सिग्नल पोस्ट-प्रोसेसर". Proceedings of the Custom Integrated Circuits Conference. 1989: 24.2/1–24.2/4. doi:10.1109/CICC.1989.56823. S2CID 61954103. लाल, हरे और नीले (RGB) या सियान, मैजेंटा, पीले और सफेद (CMYW) रंगों की विभिन्न व्यवस्थाओं के साथ विभिन्न प्रकार के CFA पैटर्न का उपयोग किया जा सकता है।
  12. Sugiyama, Toshinobu, US patent application 20050231618, "Image-capturing apparatus" Archived 2017-02-22 at the Wayback Machine, filed March 30, 2005
  13. "फुजीफिल्म एक्स-ट्रांस सेंसर तकनीक". Archived from the original on 2012-04-09. Retrieved 2012-03-15.
  14. Diallo, Amadou. "एडोब के फुजीफिल्म एक्स-ट्रांस सेंसर प्रोसेसिंग का परीक्षण किया गया". dpreview.com. Archived from the original on 21 October 2016. Retrieved 20 October 2016.
  15. "एडोब लाइटरूम सीसी अपडेट में एक्स-ट्रांस प्रोसेसिंग में सुधार करता है: आने के लिए और अधिक वादा करता है". Thomas Fitzgerald Photography Blog. Archived from the original on 21 October 2016. Retrieved 20 October 2016.
  16. "सोनी ने उद्योग के सर्वोच्च 48 प्रभावी मेगापिक्सल वाले स्मार्टफोन के लिए स्टैक्ड सीएमओएस इमेज सेंसर जारी किया". Sony Global - Sony Global Headquarters (in English). Archived from the original on 2019-09-05. Retrieved 2019-08-16.
  17. 17.0 17.1 "कैसे टेट्रासेल दिन और रात एकदम स्पष्ट तस्वीरें देता है | सैमसंग सेमीकंडक्टर ग्लोबल वेबसाइट". www.samsung.com (in English). Archived from the original on 2019-08-16. Retrieved 2019-08-16.
  18. "IMX294CJK | सोनी सेमीकंडक्टर समाधान". Sony Semiconductor Solutions Corporation (in English). Archived from the original on 2019-08-16. Retrieved 2019-08-16.
  19. "उत्पाद रिलीज़ | समाचार और घटनाएँ | सर्वग्राही". www.ovt.com (in English). Archived from the original on 2019-08-16. Retrieved 2019-08-16.
  20. US pending 20200280659, "क्वाड कलर फिल्टर ऐरे कैमरा सेंसर कॉन्फिगरेशन" 
  21. "भाग 4: गैर-बायर सीएफए, फेज़ डिटेक्शन ऑटोफोकस (पीडीएएफ) | TechInsights". techinsights.com. Archived from the original on 2019-08-16. Retrieved 2019-08-16.
  22. "सैमसंग का 108एमपी आईएसओसेल ब्राइट एचएम1 इंडस्ट्री-फर्स्ट नॉनसेल टेक्नोलॉजी के साथ ब्राइट अल्ट्रा-हाई-रेज इमेज डिलीवर करता है". news.samsung.com (in English). Archived from the original on 2020-02-12. Retrieved 2020-02-14.


बाहरी कड़ियाँ

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