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 [科普（向草根学习）]拍月亮的数字相机如何搞大跃进 |
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游客
[个人文集]
加入时间: 2004/11/10
文章: 2864
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作者：游客 在 寒山小径 发贴, 来自 http://www.hjclub.org
摄像机、数字相机的成像，是把光学信息转换成电信号，其原理和使用感光胶片的普通相机和摄影机的原理不一样。关键的光电转换器件（又叫传感器）有两种：CCD和CMOS，后者是后起之秀。两者各有优缺点。
黑白电视的时代，一片传感器就够了，后来有了彩色电视和彩色摄像机，需要转换的不仅有亮度信息，还有色彩信息。如何采集彩色信息？早期的成像技术是用镀膜的光学棱镜把红绿蓝分离开来，分别在传感器上成像。彩色信号量是黑白信号的三倍。
镀膜技术，是光学上的常用技术，人们按照设计，只让一定频率范围的光通过。而红绿蓝其实只是频率不同的光。 在高档专业摄像机上这种技术至今仍然被使用。但是这种方案成本很高，无法让大众享受。当今几乎所有的消费者数字相机，用的是单片的传感器。
单片的传感器是怎样采集红绿蓝三种颜色呢？答案是在不同的地方镀不同的膜，于是绿蓝三种颜色的信号都有了。这么说过于简化，令人难以理解。下面，详细说明一下。
比如说，以1.3兆像素CMOS传感器为例。我们想象在1/2（或1/3）英寸对角线大小的矩形面积上，被划分成为1280 x 1024共一百三十万亩稻田。分别种红稻、绿稻、蓝稻。之所以能这么干，是在每个象数表面分别镀膜，只让一种光通过。
红稻、绿稻、蓝稻的排列按照一定的规则排列，这种规则叫做拜尔图案(Bayer Pattern)。具体的说，每2X2见方的4块相邻稻田，有两块种绿稻，一块红稻，一块蓝稻。见光之后，各块稻田产量不一样，大量这样不同产量的稻田（就是像素）排列在一起，这就形成了图像被送了出去。一共有一百三十万字节的数据。
这里产生了问题: 每个像素有红绿蓝三色，总共需要的数据是1.3兆乘以3共3.9兆字节的数据。而现在之所以只有1.3兆字节的数据量，是因为每块稻田之允许生长一种稻，而无法同时生产红绿蓝三种稻。上级需要更多的数据，这么办？设计人员受大跃进的启发，虚报产量。在每亩种绿稻的田里，捏造红稻、蓝稻的亩产数字报给上级，种红稻、蓝稻也依次类推， 假造从来没有种过的水稻产量。这样，看上去好像每块稻田同时种了红绿蓝三种稻。1.3兆拜特数据就变成3.9兆拜特了。
虚报的办法有多种，速度和质量各不相同。最简单的一种是把最邻近4块相同颜色稻田的产量作平均，当作本稻田的产量。
也就是说，用数字相机拍照的时候，其中2/3的数据是为了表面看上去漂亮而假造的。大家知道不知道？
作者：游客 在 寒山小径 发贴, 来自 http://www.hjclub.org |
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