De echte reden waarom beelden van kleurencamera's groenig ogen: de kwantumefficiëntie, niet de Bayer-verhouding
Bij het maken van astronomische opnamen merken we vaak dat de Raw-bestanden die met een OSC (kleurencamera) zijn gemaakt, of de lineaire opname na het stacken, een duidelijk groen vertonen. Vroeger was, bij het bespreken van dit verschijnsel, de meest gangbare verklaring: “In de Bayer Array vormen de groene pixels 50%, twee keer zoveel als de rode en blauwe pixels, dus is het van nature groener.”
Echter, volgens een standpunt dat Seti Astro onlangs deelde, is deze bewering vanuit de logica van de signaalverwerking niet rigoureus.
Wat de Bayer-verhouding verhoogt is de SNR, niet de gemiddelde helderheid
In werkelijkheid heeft het feit dat een opname groenig oogt geen directe relatie met de verhouding van het aantal pixels.
In het algoritme van het “debayeren (Debayering)” vult de software de kleurinformatie aan via het gemiddelde van de omringende pixels, in plaats van de waarden bij elkaar op te tellen. Dit betekent: twee keer zoveel groene pixels verhogen de signaal-ruisverhouding (SNR) en de ruimtelijke resolutie van het groene kanaal, wat de beeldkwaliteit fijner maakt; maar ze verdubbelen daardoor niet de “gemiddelde helderheid” van dat kanaal.
Met andere woorden, het feit dat er in de Bayer Array twee keer zoveel groen zit, levert een voordeel op het gebied van kwaliteit op, en is niet de oorzaak die het beeld “groen kleurt”.
De echte reden: het verschil in kwantumefficiëntie van de beeldsensor
De echte kern ligt in het verschil in “kwantumefficiëntie (QE)” van de beeldsensor.
Aan de spectrale responscurve is te zien dat de meeste op silicium gebaseerde sensoren veel gevoeliger zijn voor de groene golflengteband dan voor rood en blauw licht. Daarom is onder dezelfde belichtingsomstandigheden het elektronische signaal (ADU-waarde) dat groene pixels voortbrengen van nature veel sterker dan dat van de andere kanalen.
Daar komt bij dat astronomische ruwe bestanden, om hun wetenschappelijke karakter te behouden, gewoonlijk niet vooraf witbalanskalibratiegewichten toepassen — anders dan gewone daglichtcamera’s, die de balans eerst in de camera regelen —, zodat deze fysieke gevoeligheidsafwijking onaangeroerd behouden blijft, wat dan het visueel groenige verschijnsel veroorzaakt.
Dit begrijpen is voor de nabewerking eigenlijk heel nuttig: het groenige betekent niet dat de camera kapot is, en het is evenmin een “aangeboren gebrek” van de Bayer Array, maar een normaal verschijnsel doordat de kleurkalibratiegewichten nog niet zijn toegepast. Zodra u in het lineaire stadium de kleurkalibratie hebt afgerond, wordt deze laag groen vanzelf weer in balans gebracht.