カラーカメラの画像：CFA 分離と Debayer の比較
カラーカメラ（OSC）で撮ったオリジナル画像は CFA（カラーフィルターアレイ）を帯びていて、これを使える色データに変えるには、主に二つの道があります。一つは「CFA 分離」、もう一つは「Debayer」です。この二つのやり方は、その後のディテールとノイズにどんな影響を与えるのでしょうか。この実験はずっとやってみたかったもので、今回ようやく手をつけて比較してみました。
四つの処理経路
対照のために、四つの処理フローを設計しました。
- まず CFA 分離を行い、次に星の除去、続いてアップサンプル（2x）。
- まず CFA 分離を行い、次にアップサンプル（2x）、続いて星の除去。
- まず Debayer（RGB combined）を行い、次に R を抽出、続いて星の除去。
- まず Debayer（RGB separated）を行い、続いて R の星を除去。
観察の結果
- 先に CFA 分離を行った画像のほうがぼやけているが、経路 2 は経路 1 よりディテールが多い。
- 先に Debayer を行った画像のほうが鮮明だが、背景の S/N 比が低い部分には黒い点がたくさんある。
- 経路 3 と経路 4 は完全に同じ。
現時点での私の結論
- 先に CFA 分離を行うなら、そのあとには drizzle 2x をしておくのがよい。
- 先に Debayer を行うなら、背景のノイズの問題に向き合うことになる。
- もう一つの結論：先に CFA 分離を行い、この画像を RGB の色にだけ使って、輝度チャンネルは別に撮影する——このやり方のほうが、結果はおそらく良くなるはず。
ただし一つ但し書きを補足しておきます。今回のテストに使った画像はキャリブレーションを経ていません（間に合わせに写真を一枚探してきて使いました）。そのため結果が影響を受けている可能性があり、より厳密なやり方としては、キャリブレーションを済ませてからテストすべきでしょう。