Чи корисний буде демозаїчний алгоритм для чорно-білих?

Зважаючи на те, що головна мета демосайзингу - відновити колір якомога точніше, чи буде якась перевага демозаїчного алгоритму "лише для чорного та білого"? Тобто замість того, щоб спочатку відновити колір, а потім перетворити чорно-біле, може бути краще перетворити файл RAW безпосередньо у чорно-білий?

Мене особливо цікавить якість зображення (наприклад, динамічний діапазон та різкість). У відповідній примітці, які загальноприйняті алгоритми демонстрації оцінок найбільш піддаються чорно-білим перетворенням?

Немає способу перетворити файл RAW безпосередньо в чорно-білий, не спочатку відновивши колір, якщо ваш конвертер не використовує лише один із наборів пікселів R, G, B для створення зображення. Такий підхід призвів до значної втрати рішучості.

Щоб не втрачати роздільну здатність при перетворенні на чорно-білий, ви повинні використовувати всі пікселі RG і B, що неявно означає, що потрібно виконати обчислення кольорів, і в цей момент ви можете також скористатися одним із вдосконалених алгоритмів демонстрації кольорів, а потім перетворити результат чорно-білим.

Вам потрібен демозаїчний алгоритм, навіть якщо ви перетворюєте зображення в B&W.

Причина цього досить проста - інакше ви отримаєте артефакти субпікселя всюди. Вам потрібно усвідомити, що зображення, записане датчиком, досить безладно. Давайте подивимось на зразок з Вікіпедії :

А тепер уявіть, що ми не робимо ніяких демозаліфікацій та просто перетворюємо RAW у відтінки сірого:

Ну ... ти бачиш чорні діри? Червоні пікселі нічого не реєстрували у фоновому режимі.

Тепер порівняємо це із зображенням, що перебуває в демографічному режимі, перетвореному на сіру шкалу (зліва):

Ви в основному втрачаєте деталі, але також втрачаєте безліч артефактів, які роблять зображення досить нестерпним. Обіг зображення, що обходить демозастеження, також втрачає велику кількість контрасту через те, як здійснюється перетворення B&W. Нарешті, відтінки кольорів, які знаходяться між основними кольорами, можуть бути представлені досить несподіваними способами, тоді як великі поверхні червоного та синього кольорів будуть порожніми в 3/4.

Я знаю, що це спрощення, і ви можете націлитись на створення простого алгоритму: ефективніший при перетворенні RAW в B&W, але моя думка полягає в тому, що:

Вам потрібне обчислюване кольорове зображення для створення правильних відтінків сірого на фотографії з B&W.

Хороший спосіб зробити B & W фотографій є видалення колірного фільтра масиву повністю - як Leica зробив в монохромов - НЕ шляхом зміни перетворення RAW. В іншому випадку ви отримуєте артефакти, або помилкові відтінки сірого, або краплину роздільної здатності, або все це.

Додайте до цього факт, що перетворення RAW-> Bayer-> B&W дає вам набагато більше варіантів для покращення та редагування зображення, і ви отримали досить чудове рішення, яке може бути зрушено лише завдяки спеціальній конструкції датчиків. Ось чому ви не бачите спеціалізованих перетворювачів RAW RAW, які б десь не переросли в демозайтинг.

Камери машинного зору з байєрними фільтрами можуть давати зображення в масштабі сірого безпосередньо, але це роблять за допомогою демозайки, перетворення на YUV та надсилання лише V-каналу (тих, якими я зазвичай користуюся принаймні). Якби у них був кращий шлях, минаючи цю кольорову реконструкцію, я думаю, що вони це зробили б, оскільки вони постійно штовхають рамки (наприклад, типова камера, яку я використовую, працює 100 кадрів в секунду).

Якщо б ігнорувати демозахизування на основі кольорів, це могло б наполовину роздільну роздільну здатність і середньозважене кожне 2х2 квадратики, але якщо ви хочете повного дозволу, то краще використовувати звичайний алгоритм демонстрації кольорових кольорів, який намагається краще зберегти краї. Якщо ми знаємо, що хочемо відтінків сірого, ми просто отримуємо монохромну камеру з самого початку, ляпаємо кольоровим фільтром, якщо шукаємо певний колір, оскільки ця настройка значно перевершує якість зображення, зменшуючи потребу в передискретизації роздільної здатності, що в свою чергу дозволяє використання датчика швидкої низької роздільної здатності з більшими пікселями, що в свою чергу дає ще краще зображення.

Ефект кольорових фільтрів на кожну лунку пікселя в шарі Байєра такий же, як при зйомці плівково-рядової плівки кольоровими фільтрами над об'єктивом: це змінює співвідношення рівнів сірого різних кольорів у сцені, що фотографується. Щоб отримати точний рівень яскравості для всіх кольорів у сцені, сигнали кожного пікселя повинні бути зменшені. Як уже згадували інші, датчик без шару Байєра дав би монохромне зображення, яке не повинно бути обмеженим. Це повинно призвести до кращої чіткості зображення, якщо коло плутанини об'єктива дорівнює або менше ширини кожного пікселя.

На практиці я помітив декілька речей, що перетворюють файли RAW в монохромні за допомогою програми Digital Photo Professional (DPP) компанії Canon.

1. Регулювання балансу білого може впливати на зміну загальної яскравості, що сприймається так само, як і регулювання контрасту. Таким чином, його можна використовувати для тонкої настройки контрасту.
2. Баланс білого також вплине на відносну освітленість різних кольорів у сцені. Це можна використовувати для тонкої настройки ефекту фільтру «Помаранчевий», «Жовтий», «Червоний» тощо. Червоний, здається, найбільше постраждав від цього і набагато темніше на 2500 К, ніж на 10000 К. Дивно, принаймні для мене, те, що сині тони не демонструють зворотного.
3. Оскільки для всіх практичних цілей на фотографії з ПДЧ немає шуму кольоровості, його можна залишити на рівні "0".
4. Незграбний інструмент маски дасть набагато більше контролю над різкістю, ніж простіший повзунок «Різкість». Особливо, якщо у вас є кілька «теплих» або «гарячих» пікселів на зображенні, ви можете збільшити загальну різкість, не підкреслюючи їх.

Нижче наведено дві версії одного і того ж експозиційного знімання на Canon 7D з об'єктивом EF 70-200 мм f / 2.8L IS II та телеконвертором Kenco C-AF 2X Teleplus Pro 300. Зображення було обрізано до 1000X1000 пікселів. Перший був перетворений, використовуючи параметри камери, показані під ним. Другу редагували з налаштуваннями, показаними на знімку екрана. Окрім вкладки RAW, було застосовано налаштування зменшення яскравості шуму 2, як і значення хроматичної аберації - 99.

Я б запропонував такий алгоритм (припускає, що ваша мета біла і має стійку кольорову температуру):

• Демозаїчний RAW Bayer для RGB
• Кольоровий зразок до сірого
• Створіть LUT між значеннями байєра і значеннями градацій сірого (це потрібно виконати один раз у колірній площині RGGB або RGB)
• Використовуйте LUT на кольоровий фільтр, щоб перетворити RAW Bayer безпосередньо у відтінки сірого без будь-якої фільтрації між пікселями

Теоретично це підходило б до результатів справжнього монохромного датчика.