拜耳阵列（Bayer Pattern）简介

所谓拜耳阵列指的是CCD（charge coupled device）或者CMOS器件作为光传感器的时候，采集数字图像时用到的一种常见的方法。

介绍一下背景，人们有了可以感受光强度的传感器以后，就可以制造出能排除黑白照片，也就是灰度图，的相机。但是如果需要彩色图像，这种技术就无能为力了，因为当时的传感器只能感知光的强度，而无法感知颜色，也就是频率或波段。如果想要获得不同波段的光，最直接的做法是加入不同颜色的滤镜，从而滤出RGB三个通道的颜色。但是用这种方法如果对每个pixel都获得三个通道的光强的话，则需要对每个pixel都应用三个滤镜，成本过高。柯达公司的工程师Bryce Bayer ，也就是拜耳阵列的发明人，想到了一种解决方案，就是Bayer pattern。

 如上图所示，bayer并没有在每个pixel上放三个颜色的滤镜，而是有间隔的在每个pixel上放置单一颜色的滤镜。 这样以来，每个通道能得到一个部分值空缺的图片，这些空缺的值可以通过各种插值手段进行填充。

上图可以清晰的看到，三个通道并不是完整的，而是有pattern的排列起来的。

从最开始的那张图可以看出，上述的bayer阵列是2×2的四个格子重复形成的，这四个格子有1个R，1个B，2个G，这是因为人眼视觉对于绿色比较敏感的缘故。

按照理想情况，每个像素点有3个值，而实际上，R和B各只有1/4，G有1/2，因此，bayer pattern得到的图像中，实际只有1/3的内容是真实的，其他都是根据先验知识插值得到。这也说明了自然图像中具有大量的冗余信息。

具体如何从bayer pattern中将高清图片重建出来，这个问题涉及到很多内容，留待以后补充。

人是拿来爱的，东西是拿来用的。这世界一团糟，是因为东西被拿来爱了，而人却被拿来用了。

——索菲金塞拉 【购物狂的异想世界】

2018.12.12

 

reference：

http://www.mv186.com/show-list-639.html

https://en.wikipedia.org/wiki/Bryce_Bayer

https://blog.csdn.net/youmingyu/article/details/52572977

 

（发出去的时候刚好碰到服务器维护...登录不上。。。第一次见csdn崩掉...留个纪念）