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2020年8月30日 (日)

・ベイヤー配列でのナイキスト周波数

ナイキスト周波数とは、デジタル化するにあたって
それ以上解像できない限界の細かい模様です。
ナイキスト周波数よりも細かい模様はモアレになります。
(ローパスフィルターは細かい模様をぼかすことでモアレを発生しにくくしている)

1_20200830143201

上の図はモノクロセンサーやフォビオンセンサの場合の話です。
実際にはデジカメでは色情報を得るためにベイヤ配列になっています。

53
ベイヤ配列

青と赤の画素は一つおきになっているので、緑に比べて
解像度が低くなります(ナイキスト周波数が低くなる)

ちなみに画像の周波数成分はどの様になっているのか
視覚化するとこんな感じです。

元画像
_raw_imgp1099

周波数成分
Photo_20200830143301

周波数成分で見たときの画像の見かたは
画像中央付近は、低周波成分
画像の端に行くほど高周波成分を意味します。
中央付近が白くなっていますが、これは
画像に低周波成分が多く含まれているという意味。

また、クロス状に白い領域が伸びていますが、
これは縦方向と横方向の高周波成分が多く含まれるという意味です。

ナイキスト周波数との関係はこんな感じになります。
2_20200830143301
ナイキスト周波数より低い部分(円の内側)がナイキスト領域で、
この範囲であれば正しく解像する。

ベイヤセンサだとナイキスト領域は以下のようになります

3_20200830143301

モノクロセンサに比べるとかなりナイキスト領域が狭く、
RとB画素は1/4の面積しかありません。
これは、青と赤の細かい模様だと
すぐにモアレが発生することを意味しています。

 

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