Können wir Telefonkameras mit separaten Sensoren für jedes RGB verbessern?

Ihre Idee ist sehr interessant. Aber es gibt einige sehr ernste Probleme.

1. Parallaxe. Da die Sensoren zueinander verschoben werden, "sehen" sie ein anderes Bild. Und der Prozess, ein Foto aus diesen 3 zu erstellen, wird eine ernsthafte Herausforderung sein und viel Rechenleistung erfordern
2. Platz. In Mobiltelefonen haben Sie nicht viel Platz, daher kann das Hinzufügen eines weiteren Sensors, einer Optik oder eines Kabels nicht machbar sein
3. Preis. Das Hinzufügen von mehr Zensoren und Optiken erhöht den Preis. Und gerade dieser Markt ist in dieser Richtung sehr sensibel. Am Ende ist das Telefon hauptsächlich zum Reden (IMHO)
4. Marktbedürfnisse. Wie viele Menschen wollen noch bessere Fotos vom Telefon?
5. Reinigung. Jetzt reinigen Sie (vielleicht) eine Linse, dann reinigen Sie 3. Richtig, sie sind klein, aber Sie behalten Ihr Telefon (normalerweise) in der Tasche

Natürlich kann diese Liste erweitert werden, aber ich hoffe, das reicht

BEARBEITEN: Bezogen auf Punkt 1, wenn sich Sensoren in einer Ebene befinden, werden die von ihnen aufgenommenen Bilder zusätzlich "verzerrt". Und das bedeutet, dass Sie bei Nahaufnahmen 3 verschiedene Fokussiersysteme haben sollten.

Die Bildqualität moderner Smartphones wird durch ihre winzige Sensorgröße, Linsenqualität und Beugung begrenzt, nicht durch den Demosaikierungsprozess.

Daher scheint die Idee nicht sinnvoll zu sein.

Beachten Sie, dass der oben erwähnte P20 über eine Monochromkamera verfügt, die die gleichen Probleme bei der Bildregistrierung mit sich bringt wie die hypothetischen separaten R-, G- und B-Kameras (Parallaxe, inkonsistente Bilder zwischen den Kanälen). Und das Ziel war eher die Erhöhung der Schwachlichtempfindlichkeit als die Farbauflösung. Denn die Farbauflösung ist kein Problem und niemand kümmert sich darum.

Viele Videokameras tun bereits genau das, was Sie vorschlagen. Aber sie verwenden ein Strahlteilersystem zwischen der Linse und den Sensoren, das im Wesentlichen die Lichtmenge, die jeden Sensor erreicht, um ungefähr den gleichen Anteil schneidet wie die Verwendung eines maskierten Bayer-Filters.

Das größte Problem dabei, dies mit drei verschiedenen Objektiven zu tun und gleichzeitig ein sehr hohes Maß an Präzision beizubehalten, ist die Komplexität und die Kosten für die Erstellung von Sätzen perfekt aufeinander abgestimmter Objektive. Dies ist nicht unlösbar, aber die Lösung ist wahrscheinlich teurer und rechnerisch komplexer als die Verwendung einer Bayer-Maske und Demosaikierung.

Anstatt auf Demosaikierung zurückzugreifen, was wäre, wenn wir ein Kamerasystem mit 3 Kameras erstellen, von denen jede nur für eine von RGB verantwortlich ist? Kein Demosaicing mehr erforderlich. Würde es die Qualität des endgültigen Bildes nicht drastisch verbessern, da es keine Farbannäherungen mehr gibt?

Jede dieser drei Kameras würde einen einfarbigen Filter davor benötigen, um die relativen Unterschiede von jeder zu verwenden, um ein "farbiges" Bild zu erzeugen. Das bedeutet, dass derselbe Lichtanteil, der von den winzigen Filtern auf einem maskierten Bayer-Sensor absorbiert/reflektiert wird, immer noch von den großen Einzelfarbfiltern vor jedem der drei unabhängigen Sensoren absorbiert/reflektiert wird. Ohne einen andersfarbigen Filter vor jeder wären sie alle identische Monochromkameras, die die gleichen Daten produzieren.

Hier ist die Sache mit "Farbe": Es gibt keine "Farbe" in der Natur. Licht hat nur Wellenlängen. Auch elektromagnetische Strahlungsquellen an beiden Enden des sichtbaren Spektrums haben Wellenlängen. Der einzige Unterschied zwischen sichtbarem Licht und anderen Formen elektromagnetischer Strahlung, wie z. B. Radiowellen, besteht darin, dass unsere Augen chemisch auf bestimmte Wellenlängen elektromagnetischer Strahlung reagieren und nicht auf andere Wellenlängen . Darüber hinaus gibt es keinen wesentlichen Unterschied zwischen "Licht" und "Radiowellen" oder "Röntgenstrahlen". Gar nichts.

Die Zapfen in unserer Netzhaut bestehen aus drei verschiedenen Größen, die jeweils am stärksten auf eine andere Wellenlänge elektromagnetischer Strahlung reagieren. Im Fall unserer "roten" und "grünen" Zapfen gibt es sehr wenig Unterschied in der Reaktion auf die meisten Lichtwellenlängen. Aber durch den Vergleich der Differenz und was eine höhere Reaktion hat, die roten oder die grünen Zapfen, kann unser Gehirn interpolieren, wie weit und in welche Richtung zu Rot oder zu Blau die Lichtquelle am stärksten ist.

Farbe ist ein Konstrukt unseres Augen-Gehirn-Systems, das die relative Reaktion der drei unterschiedlich großen Zapfen in unserer Netzhaut vergleicht und eine Wahrnehmung von „Farbe“ erzeugt, basierend auf den unterschiedlichen Mengen, die jeder Zapfensatz auf dasselbe Licht reagiert. Es gibt viele Farben, die Menschen wahrnehmen, die nicht durch eine einzige Lichtwellenlänge erzeugt werden können. „Magenta“ zum Beispiel ist das, was unser Gehirn erzeugt, wenn wir gleichzeitig rotem Licht am einen Ende des sichtbaren Spektrums und blauem Licht am anderen Ende des sichtbaren Spektrums ausgesetzt sind.

Diese Technologie existiert in Form einer 3ccd / 3-Chip-Kamera . Es würde einige Probleme geben, das Prisma in den verfügbaren Platz in einem Telefon einzupassen. Ich denke, Sie würden am Ende etwas haben, das mindestens so dick ist wie ein iPhone der 1. Generation, aber etwas, das näher an der Dicke eines Kartenspiels liegt, könnte erforderlich sein. Ich nehme an, der Markt könnte stark genug sein, um ein solches Gerät zu unterstützen. Es gab genug Interesse für Vorbestellungen, um für den 1200-Dollar-Wasserstoff ausverkauft zu sein . Ich weiß, ich hätte fast einen gekauft.