RYYB 是如何工作的？

IT之家5月13日消息 RYYB概念最早是日本厂商提出，其弱光提升很明显。但RYYB这一技术的实现原理又是什么样的呢？

要了解RYYB结构CMOS，首先要了解拜耳阵列，拜耳阵列是将滤光片叠加在图像传感器底部的滤色器阵列。需要我们注意的一点是，图像传感器本身只对光敏感，并不对颜色敏感，因此拍照获得的原片始终都是黑白的。

为了捕获颜色，我们需要一个彩色滤光片阵列，比如拜耳滤镜，首先将额外的紫外光和红外光过滤，一旦光线变窄到可见光谱，拜耳滤镜就能正常工作了。拜耳滤镜在每个像素点都会覆盖一种颜色，在2×2像素网格中就会有一个红像素点、一个蓝像素点和两个绿像素点。这就是我们常说的RGB结构。

▲RGB阵列

选择RGB主要的原因是，人类的视觉系统也主要是对这三种颜色的光敏感，通过红光、蓝光和绿光的重叠，我们的大脑中就能生成对应的颜色，而相机的CMOS正是利用了人类视觉系统这一特点实现的。

拜耳滤镜在图像传感器的2×2像素网格上分别放置一个红色、一个蓝色和两个绿色的透镜实现光线的改变，通过这些滤镜阵列，多余的颜色将会被过滤，而滤镜底下的传感器就能获得不同波长的光。但是传感器获得的原始图像依旧是黑白的，只不过不同区域的光线亮度不同。

通过拜耳滤镜获得的原始照片依旧是一堆光线的数据，这时候为了产生实际的颜色，传感器生产商将会通过专门的算法将光线转换为颜色数据，这个算法有多好直接决定这最终成片颜色的精确度。这个过程被称为去逆马赛克变换。当然不同设备对原片处理的方法不同，比如Adobe Photoshop的颜色处理就可能与相机直出的颜色不同，因为不同的软件、厂商会有不同的逆马赛克变换算法。

一旦完成逆马赛克变换，图像就可以进一步处理，比如曝光、对比度、高光、阴影、白平衡、噪点、清晰度等等。

拜耳滤镜使用的是RGGB阵列，其中我们看到RGGB中有两个绿色像素点，这和人类的视觉系统一致，人类对绿色是最为敏感的，因此调整绿色通道往往对画面整体亮度调节非常明显，所以画面中绿色的多少会直接影响整体亮度。

不过拜耳滤镜最终还是模拟人眼成像的过程，实际上现在有很多可以替代RGB的产品，CYYM就是其中一种，它的三种基本颜色是由青色、黄色、品红色组成，CYYM的优点是允许更多光线通过传感器，但因为它只能获得1/2的绿光、1/4的蓝光和1/4的红光，实际上的显示效果可能无法达到传感器标注的分辨率，不过CYYM具有更高的光透射率，为了解决这个问题，理论上可以从相同数量的像素点上产生更高的分辨率。

但是，实际情况是，CYYM传感器中获取成片往往并不容易，通常来讲，CYYM比RGGB的逆马赛克变换算法更为复杂，因为这些原因CYYM无法大面积普及，并且带有完整CYYM传感器的相机现阶段依旧罕见。

而RYYB通过将红光和蓝光进行保留，仅用黄光替换绿光，理论上这样的做法允许传感器获得比绿光更多的光线，也能保证其他两种光线不受影响。当然，虽然这种替换能获得更多光线数据，但是逆马赛克变换算法依旧是一个问题，不过现阶段手机的AI算法往往都比较先进，所以说即便没有准确的绿光通道，照片也可以实现正常的颜色显示。RYYB这样的设计也保证了手机在弱光情况下成像的效果。