Cảm biến RGBW khác gì cảm biến Bayer RGB truyền thống trên camera điện thoại

Cảm biến Bayer RGB là mảng lọc màu phổ biến nhất trên camera điện thoại: mỗi điểm ảnh được phủ một bộ lọc màu Đỏ, Lục hoặc Lam theo mẫu lặp lại, trong đó số lượng điểm ảnh lọc Lục thường gấp đôi Đỏ và Lam vì mắt người nhạy với ánh sáng lục hơn. Một biến thể khác đang được nhắc tới nhiều hơn trong vài năm gần đây là cảm biến RGBW.

Cảm biến RGBW khác cảm biến Bayer RGB tiêu chuẩn ở điểm nào

Trên cảm biến Bayer, mỗi điểm ảnh chỉ ghi nhận một kênh màu duy nhất do bộ lọc quy định. Giá trị hai kênh màu còn lại tại vị trí đó không được đo trực tiếp mà được suy ra bằng thuật toán nội suy (demosaicing), dựa trên dữ liệu của các điểm ảnh lân cận có màu khác. Cảm biến RGBW thay thế một phần điểm ảnh (thường là điểm ảnh Lục) bằng điểm ảnh Trắng (W), không qua bộ lọc màu chọn lọc mà cho toàn bộ dải ánh sáng khả kiến đi qua.

Vì không bị bộ lọc màu chặn bớt một phần quang phổ, điểm ảnh trắng thu được lượng ánh sáng nhiều hơn so với điểm ảnh có bộ lọc màu trong cùng điều kiện, giúp cải thiện tín hiệu tổng thể khi chụp thiếu sáng. Đánh đổi là dữ liệu màu tại chính vị trí điểm ảnh trắng hoàn toàn không được ghi nhận trực tiếp, mà phải tính toán lại từ các điểm ảnh màu xung quanh, làm tăng khối lượng nội suy và nguy cơ sai lệch màu hoặc răng cưa màu nếu thuật toán xử lý ảnh không đủ tinh vi.

Điều nhiều người hiểu sai

“RGBW luôn cho ảnh thiếu sáng đẹp hơn nên là công nghệ tiên tiến hơn Bayer RGB” là suy nghĩ không chính xác. Việc thêm điểm ảnh trắng cải thiện lượng ánh sáng thu được, nhưng đổi lại độ chính xác màu sắc phụ thuộc nhiều hơn vào chất lượng thuật toán nội suy, và trong một số trường hợp cho màu sắc kém trung thực hơn cảm biến Bayer chuẩn nếu xử lý không tốt. Đây là lý do phần lớn cảm biến camera chính trên các dòng điện thoại hiện nay vẫn dùng mảng lọc Bayer tiêu chuẩn, kết hợp các kỹ thuật xử lý ảnh bằng phần mềm để cải thiện khả năng chụp thiếu sáng, thay vì thay đổi cấu trúc mảng lọc màu sang RGBW.

Xem thêm

Nội dung này thuộc cụm bài Cảm biến & độ phân giải camera: tổng hợp bài viết. Xem thêm Cảm biến camera chính lớn hơn có thực sự luôn chụp đẹp hơn trong mọi điều kiện.