Монохромная камера: Чем отличается цветная от монохромной камеры. Фильтр Байера.

Чем отличается цветная от монохромной камеры. Фильтр Байера.

Большинство камер имеют монохромный сенсор, который видит все цвета (полный спектр излучения) в соответствии со своей чувствительностью. Для многих задач высокоскоростной съемки и инспекции техническим зрением достаточно монохромного изображения. Однако есть задачи, где цвет играет решающую роль. 

 

Для получения цветной картинки на матрицу камеры наносят микроскопические линзы с светофильтрами красного, зеленого и синего цветов. Благодаря ним, пиксели на матрице показывают интенсивность красного, зеленого и синего соответственно. Таким образом работают большинство камер, и высокоскоростные, и машинного зрения, и пользовательские зеркальные фотоаппараты.

 

Альтернативным способом получения цветного изображения является использование призмы и трех матриц для каждого цветного фильтра. Но это выходит дороже, чем попиксельный фильтр. 

---

Фильтр Байера

Существуют несколько схем для расположения попиксельных фильтров на матрице, зависит от типа сенсора (линейный или матричный). Для матричных камер основным методом нанесения светофильтров является двумерный массив цветных светофильтров, называемый фильтром Байера. Массив состоит из 25% красных элементов, 25% синих и 50% зелёных элементов.

 

 

Важно! Часть света отражается от фильтров, что существенно снижает суммарную чувствительность пикселя.

Из-за фильтра средняя чувствительность цветных видеокамер в 3-4 ниже, чем у монохромных. Поэтому, если для задачи не требуется анализировать цветовые характеристики, рекомендуется использовать монохромные камеры, которые дают более яркие и контрастные изображения.

---

Как происходит преобразование в цветное изображение

Некоторые цветные камеры имеют возможность преобразования цвета непосредственно в самой камере и выдавать RGB картинку, другие камеры используют только программные методы преобразования- дебайеринг.   Большинство SDK к камерам машинного зрения, ПО для профессиональной скоростной съемки, а также научные системы поддерживают оба варианта преобразования. Также дебайринг осуществляется на фреймграбберах (платах захвата) для высокоскоростных интерфейсов (Coaxpress, CameraLink HS).

 

Какие преимущества и недостатки существуют у данных методов:

 

Метод	DeBayer (Получение монохромной картинки и её преобразование на ПК)	RGB (получение цветной картинки от камеры)
Преимущества	Передача легких, монохромных кадров. Меньше требований к системе скоростной видеосъемки	Получение готовых цветных изображений. Цветокоррекция на камере.
Недостатки	Загрузка ПК на преобразование цвета (Если не используется преобразование на плате захвата)	Большой объем передаваемых данных

 

9 преимуществ, которые даёт тройная камера смартфона

8 мая 2019Reno5Технологии

Иногда больше значит лучше.

Поделиться

0

Смартфоны с двойными камерами могут снимать портреты в режиме боке или неплохо зумировать фото, если вспомогательный модуль оснащён телеобъективом. Устройства с дополнительным монохромным датчиком создают лучшие снимки при слабом свете. А смартфоны с тремя разными камерами умеют делать всё перечисленное ниже одновременно.

1. Красивое боке в портретном режиме

Слева — снимок в обычном портретном режиме, справа — в режиме боке. www.dxomark.com

Чаще всего производители смартфонов снабжают свои устройства дополнительными камерами ради съёмки красивых портретов с боке. Это эффект, когда объекты на фото находятся в фокусе, а фон позади красиво размывается. Создаётся боке так: одна камера фотографирует, а другая составляет карту глубины резкости кадра, что и позволяет изменять степень размытия фона.

Снимать боке умеют и некоторые телефоны с одной камерой, а размытие потом добавляется программно. Но многокамерные смартфоны справляются с задачей куда лучше. Кроме того, наличие у гаджета нескольких камер позволяет избавиться от искажений лиц при съёмке крупным планом.

2. Работа с приложениями дополненной реальности

www.dxomark.com

Составляемая вспомогательной камерой карта глубины нужна не только для симпатичного размытия на портретах. Ещё она пригодится приложениям дополненной реальности: благодаря нескольким камерам программы могут точнее позиционировать виртуальные объекты на фоне реального мира.

3. Оптический зум без потерь

Слева — снимок обычной камерой смартфона, справа — вспомогательной камерой с телеобъективом. www.dxomark.com

Смартфон может увеличивать фото двумя способами. Самый простой — цифровой зум, который применяется на всех гаджетах с одной камерой. Телефон просто растягивает захваченный фрагмент фото. Естественно, при этом страдает качество и теряется уйма деталей.

А вот смартфоны, у которых есть дополнительная камера с телеобъективом, могут использовать оптический зум. Он позволяет приблизить объект на фото без ухудшения качества изображения, а также обеспечивает достаточную глубину резкости.

4. Чёрно-белая съёмка

Слева — снимок обычной RGB-камерой, справа — снимок, сделанный монохромным модулем. www.dxomark.com

Некоторые телефоны вдобавок к основным цветным камерам укомплектованы и монохромной. Это позволяет делать наиболее качественные чёрно-белые снимки для любителей олдскула. Такие фотографии имеют более выраженный контраст, тени на них глубже, а блики ярче.

Когда смартфон делает цветной снимок, а потом накладывает на него монохромный фильтр — это совсем не то.

5. Съёмка при плохом освещении

1 / 0

Съёмка только основной камерой при низкой освещённости. www.dxomark.com

2 / 0

Съёмка основной и монохромной камерами при низкой освещённости. www.dxomark.com

Чёрно-белая камера нужна не только для создания монохромных снимков (в конце концов, как часто вы их делаете?), но и для повышения качества фото при слабом освещении.

Монохромный датчик захватывает больше деталей в условиях низкой освещённости и обеспечивает меньший уровень шума. А затем смартфон совмещает такое детализированное изображение с данными цветной камеры. На выходе получается окрашенное, но при этом достаточно чёткое фото, которое не испортила нехватка света.

6. Лучшая детализация

1 / 0

Снимок, сделанный только основной камерой. www.dxomark.com

2 / 0

Снимок, сделанный основной и монохромной камерами. www.dxomark.com

Несколько камер зачастую позволяют захватить больше деталей, чем одна. Каждая из них делает отдельный снимок с разной экспозицией, а затем при постобработке картинки совмещаются в одно изображение. Эта технология называется HDR (High Dynamic Range — высокий динамический диапазон).

При съёмке такого комбинированного фото смартфон задействует преимущества сразу нескольких типов сенсоров. Например, отдельный монохромный датчик лучше улавливает свет, чем основная RGB-камера. Цветная камера не так чувствительна к свету, но она используется для окрашивания фото. Нецветной, но чёткий кадр совмещается с цветным — и получается более детализированное изображение. Со смартфоном, у которого только одна камера, так не выйдет.

7. Более широкая перспектива

1 / 0

Снимок основной камерой смартфона. www.dxomark.com

2 / 0

Снимок широкоугольным модулем. www.dxomark.com

Если вы снимаете пейзажи, например закаты на фоне океана или городскую панораму, вам понадобится камера с меньшим фокусным расстоянием, иными словами — широкоугольный объектив. Многие производители смартфонов устанавливают такую камеру в качестве вспомогательной.

Если зумировать фото худо-бедно, но всё же можно с помощью цифровой обработки кадра, то широкоугольный снимок в цифровом формате не воссоздать.

8. Создание трёхмерных фото

Трёхмерное фото, скомбинированное из снимков с нескольких камер смартфона. www.dxomark. com

Почему мы видим мир объёмным и можем оценивать глубину и расстояние в пространстве? Потому что у нас два глаза — природой мы наделены стереозрением. Двойная и тройная камеры работают примерно так же. Некоторые смартфоны со вспомогательными камерами умеют делать трёхмерные фотографии: одновременно снимают несколько картинок, а затем объединяют их в общий коллаж.

9. Разные спецэффекты

Три разных световых спецэффекта. www.engadget.com

Вспомогательные камеры смартфонов расширяют возможности по добавлению различных спецэффектов на фото. Например, могут изменять освещение портрета — имитировать студийный свет, чтобы осветлить контуры лица, либо создать эффектное направленное освещение. А ещё, используя информацию с дополнительной камеры, смартфон может отделить объект от фона и заменить последний на какое-нибудь другое изображение.

Читайте также 🧐

• 15 золотых советов, как делать потрясающие фотографии смартфоном в путешествии
• Oppo Reno: новый флагман с 10-кратным зумом и необычной выдвижной камерой
• Обзор OPPO RX17 PRO — камерофона с производительностью флагмана и NFC

Nikon D850M

Nikon D850M

45,7 Мегапиксельная монохромная камера

Ближайшая вещь для съемки черно -белой пленки

NIK.

D8506.

  Вы можете увидеть этот товар в нашем магазине, нажав здесь.

Lloyd Chambers: Качество захватывает дух. Я сейчас активно обдумываю, как приобрести себе D850m.

The Angry Photographer: Единственное, что приближалось к этому, — это черно-белый негатив с низким значением ISO 4 x 5, который был идеально экспонирован при идеальных условиях.

James W: Это то, что в мире аудиофилов вы бы назвали прозрачностью.

Энтони Д. (владелец D850M) : Четкость и контрастность, которые вы получаете, потрясающие. Вау, я посмотрел на четкость в монохромном режиме, и мне понравилась детализация, но бок о бок действительно показывает это. Было здорово выяснить, как это использовать. Фотографии, которые я получаю, просто потрясающие.

При использовании монохромного сенсора все пиксели видят весь свет. С датчиком цвета только определенные пиксели видят определенные цвета. Бесплатных обедов не бывает. С датчиком цвета вы получаете цветовое разрешение, но теряете контрастность и пространственное разрешение. Вы не можете преобразовать цветное изображение в монохромное при постобработке и получить тот же результат, что и при съемке монохромного изображения, потому что пространственная и контрастная информация цветного изображения уже потеряна. Если вам нужна цифровая камера, максимально приближенная к черно-белой пленке, вам нужна монохромная камера. Вы будете поражены детализацией, тональностью и градацией.

DXOMark оценил D850 как первую цифровую зеркальную камеру, набравшую 100 баллов. Фотокамера D850 содержит указанный Nikon датчик с задней подсветкой (BSI), разработанный Sony и TowerJass. В датчике BSI пиксели находятся поверх проводки датчика, поэтому свету не нужно проходить через отверстие в проводке, чтобы добраться до пикселя (фотодетектора). Это означает, что свет может легче достигать пикселя, а размер пикселя может быть увеличен. Большие пиксели означают, что фотодетектор может удерживать больший электронный заряд, что означает лучший динамический диапазон.

У нас есть D850M, доступная как монохромная камера видимого света, а также с защитным стеклом из плавленого кварца (кварца), которая представляет собой камеру полного спектра (УФ-ВИД-ИК). Датчик BSI будет иметь большую чувствительность к ультрафиолетовому излучению, чем датчик с передней боковой подсветкой (FSI), потому что короткие волны ультрафиолетового излучения тяжелее проходят через отверстие в проводке над пикселями.

Фотокамера D850M способна захватывать удивительный диапазон тонов.

 

Мы предполагаем, что вы знаете технические характеристики стандартного D850, но вот некоторые ключевые особенности:

• Герметичный корпус из магниевого сплава
• Поворотный 3,2-дюймовый сенсорный экран с высоким разрешением
• Сенсорное управление для всех меню
• Самый большой оптический видоискатель Nikon
• Двойные слоты для карт, включая один слот для карт XQD и один слот для карт SD
• Кнопки с подсветкой
• Новая полнокадровая 45,7-мегапиксельная матрица с задней подсветкой без оптического фильтра нижних частот (OLPF)
• Собственный диапазон чувствительности ISO от 64 до 25 600 с возможностью расширения до ISO 32 и до ISO 102 400
• Та же 153-точечная система автофокусировки, что и у Nikon D5 и D500
• Процессор изображений EXPEED 5
• До 7 кадров в секунду при непрерывной съемке в полном разрешении (9 кадров в секунду с дополнительной батарейной ручкой и батареей EN-EL18)
• Заслонка с низким уровнем вибрации на 200 000 циклов
• Режим сдвига фокуса до 300 кадров
• Замедленная съемка 8K
• Полнокадровая запись видео 4K UHD со скоростью до 30 кадров в секунду
• Замедленное видео Full HD со скоростью до 120 кадров в секунду
• Фокус-пикинг при записи Full HD и использовании Live View
• Выход HDMI для 8-битной видеозаписи 4K UHD с соотношением сторон 4:2:2 и одновременной внутренней и внешней записи
• Встроенный модуль Wi-Fi и Bluetooth для совместимости с Nikon SnapBridge

 

Для получения оптимальных результатов с помощью монохромной камеры снимайте в формате RAW и используйте процессор, который понимает, что сенсор камеры является монохромным дебайерным. Одним из лучших современных процессоров является Monochrome2DNG от Ильи Борга, который также написал FastRawViewer и RawDigger.

https://www.fastrawviewer.com/Monochrome2DNG

Некоторые бесплатные варианты — это DarkTable и RawTherapee, использующие опцию монохромного дебайера.

https://rawtherapee.com/

https://www.darktable.org/

Действительно хороший процессор только для Mac — это Accuraw Monochrome

https://www.mcguffogco.com/accurawmonochromemac

Даже без съемки в RAW и с использованием оптимальной постобработки в 8-битном JPG разница между D850M и D850 уж больно очевиден. При сравнении D850M с D850 черный цвет D850 даже не выглядит черным, а скорее темно-серым. Детали и тональность, которые полностью теряются в D850, появляются в D850M. А из-за отсутствия пикселей фазового автофокуса (PDAF), которые есть в беззеркальной камере, вы не получите никаких артефактов датчика PDAF (с PDAF массив пикселей на датчике используется только для фокусировки, что может привести к в массиве становится видимым на картинке).

 

Чтобы просмотреть обзор Lloyd Chambers D850M, нажмите здесь.

Для просмотра петапиксельных статей нажмите здесь.

Злой фотограф YouTube видео № 1

Злой фотограф YouTube видео № 2

Злой фотограф YouTube видео № 3

Злой фотограф YouTube видео № 4

Лучшие цифровые атмосферы для черного-лп-и- Белая фотография – ARTnews.com

Когда речь идет о монохроматических цифровых камерах, способность видеть мир черно-белым – это не недостаток, а преимущество. Чтобы делать черно-белые или монохромные снимки на большинстве обычных цифровых камер, вы вынуждены выбирать между двумя несовершенными вариантами: вы можете включить монохромный режим съемки, который часто просто повторно фильтрует цвет в черно-белом, или вы можете может исправить цвет ваших фотографий в постпродакшн. Однако из-за того, что большинство сенсоров камеры кодируют свет — и, в свою очередь, цвет — оба процесса, как правило, лишают изображение четкости и глубины. 9Монохромная съемка 0030 True предлагает решение: свет напрямую записывается на матрицу, а не фильтруется мозаикой Байера, традиционной цифровой технологией кодирования цвета. Монохромные камеры полностью лишены фильтров Байера, а некоторые многоцелевые беззеркальные камеры имеют «настоящие» черно-белые режимы, которые обходят кодирование цвета. Оба варианта способны захватывать сверхдетальные изображения, все в оттенках серого. Вот пять лучших монохромных шутеров на рынке.

1. Беззеркальная цифровая камера Fujifilm X-Pro3

Полностью погрузитесь в атмосферу ретро с этим высококлассным предложением от Fujifilm, неизменно самого фотогеничного (хар, хар) бренда камер на рынке. Эта модель доступна в черном, серебристом цвете и «Dura Black», но настоящими изюминками являются черный и серебристый цвета, которые она может отображать с помощью своего первоклассного датчика X-trans CMOS 4 (APS-C). На самом деле, X-Pro3 — первая камера линейки Fujifilm Pro, предлагающая специальный монохроматический цветовой режим.

Это означает не только черно-белое: вы можете выбрать основной цвет из спектра на экране и щелкнуть. Благодаря усовершенствованному сенсору и возможностям съемки при слабом освещении необработанные изображения, обработанные этой камерой, нужно увидеть, чтобы поверить в них.

Купить: Беззеркальная цифровая камера Fujifilm X-Pro3 1999,00 долларов США

Купить это

2. Полнокадровая беззеркальная камера Sony a7R III

При выпуске в 2015 году Sony 7R II занимала видное место на стыке беззеркальных камер профессионального и любительского уровня, а Sony 7R III имеет небольшие, но заметные улучшения, в том числе более быструю автофокусировку и увеличенное время автономной работы. Не все могут знать, что камеры серии 7R изумительны не только по цвету, но и по черно-белым снимкам. Вы можете снимать в одном из двух монохромных режимов: насыщенный тон и высокая контрастность. Насыщенный тон по сути работает как снимок HDR, объединяя три последовательных черно-белых изображения для создания более плавного, мягкого и низкоконтрастного гибридного изображения.

Для более четких и менее текстурированных изображений лучше всего подойдет высококонтрастный режим.

Купить: Полнокадровая беззеркальная камера Sony a7R III 2498,00 долларов США

Купить это

3. Монохромная полнокадровая компактная цифровая камера Leica Q2

Все дело в названии: это самая настоящая монохромная камера в нашем списке. В Leica Q2 полностью отсутствуют цветные фильтры, а это означает, что черно-белые изображения снимаются непосредственно на полнокадровый монохромный сенсор 47,3. В отличие от беззеркальных камер в нашем списке, это цифровая камера типа «наведи и снимай» с фиксированным объективом (Summilux 28 mm f/1.7 ASPH). Но он выбьет из воды любую другую наводку, которая у вас есть. Его чрезвычайно быстрая автофокусировка позволяет сфокусироваться на объектах за 0,15 секунды, она может снимать видео в формате 4K и может похвастаться удивительно широким диапазоном ISO от 100 до 100 000. Вы можете просмотреть свои снимки на 3-дюймовом сенсорном ЖК-дисплее, а затем поделиться ими через Wi-Fi или Bluetooth.

Кроме того, он прочный, с компактным защищенным от непогоды корпусом.

Купить: Монохромный полнокадровый компактный цифровой фотоаппарат Leica Q2… 5664,95 долларов США

Купить это

4. Компактная цифровая камера Sigma DP3 Quattro

DP3 Quattro может быть одной из самых сложных камер на рынке. Номинально это «наведи и снимай» с фиксированным объективом 50 мм F2.8 (эквивалент 75-мм объектива на 35-мм зеркальной камере). Но, как и Q2, это не цифровая камера вашей мамы. Его утонченность в монохромных снимках обеспечивается уникальным датчиком прямого изображения Foveon X3: вместо того, чтобы обрабатывать цвет с помощью пиксельного фильтра Байера, он улавливает свет с помощью трехслойного датчика, по одному для каждого основного цвета (красный, зеленый, синий). Это придает цветам глубину и насыщенность, эквивалентную 39мегапикселей в обычных сенсорах с матрицей цветных фильтров, и это придает дополнительную привлекательность монохромным снимкам. Это не лучший выбор для съемки при слабом освещении (с высоким ISO) или динамичных снимков, но для портретов, пейзажей и мелких деталей он действительно великолепен. А если вам нравится выделяться из толпы, вам также понравится его необычно тонкий и широкий дизайн корпуса.

Купить: Компактная цифровая фотокамера Sigma DP3 Quattro $999,00

Купить это

5. Беззеркальная цифровая камера Sony Alpha a6000

A6000 берет часть мощности Sony a7R II и сжимает ее в более доступном (хотя и немного более старом) корпусе. Выпущенная в 2014 году, эта камера также предлагает высококонтрастный и насыщенный монохромный режимы, а также всевозможные другие параметры съемки с регулировкой цвета: постеризация (как в черно-белом, так и в цветном режиме), яркие цвета, ретро-эффекты, частичные цвета (R/G). /B/Y), рисование HDR и многое другое. И, черт возьми, он превосходит свой вес или, скорее, свою цену. Его датчик Exmore CMOS и технология обработки изображений BIONZ X по-прежнему выгодно отличаются от более новых камер.