Prawdziwa przyczyna zielonkawego odcienia obrazów z kamer kolorowych: wydajność kwantowa, a nie proporcja Bayera
Fotografując obiekty astronomiczne, często zauważamy, że pliki Raw z kamery OSC (kamery kolorowej) albo obraz liniowy po stackowaniu mają wyraźnie zielony odcień. Gdy w przeszłości omawiano to zjawisko, najczęściej padało wyjaśnienie: „W matrycy Bayera (Bayer Array) zielone piksele stanowią 50%, czyli dwa razy więcej niż piksele czerwone i niebieskie, więc obraz naturalną koleją rzeczy jest bardziej zielony”.
Jednak zgodnie z poglądem, którym niedawno podzieliło się Seti Astro, twierdzenie to nie jest ścisłe pod względem logiki przetwarzania sygnału.
Proporcja Bayera podnosi SNR, a nie średnią jasność
W rzeczywistości zielony odcień obrazu nie ma bezpośredniego związku z proporcją liczby pikseli.
W algorytmie „debayeryzacji (Debayering, inaczej demozaikowania)” program uzupełnia informację o barwie na podstawie średniej z otaczających pikseli, a nie przez sumowanie wartości. Oznacza to, że dwukrotnie większa liczba zielonych pikseli podnosi stosunek sygnału do szumu (SNR) oraz rozdzielczość przestrzenną kanału zielonego, dzięki czemu obraz jest subtelniejszy; nie sprawia jednak, że „średnia jasność” tego kanału się przez to podwaja.
Innymi słowy, to, że w matrycy Bayera zieleni jest dwa razy więcej, daje korzyść jakościową, a nie stanowi przyczyny „zazielenienia” obrazu.
Prawdziwa przyczyna: różnica wydajności kwantowej matrycy
Prawdziwe sedno tkwi w różnicy „wydajności kwantowej (QE)” matrycy światłoczułej.
Z krzywej odpowiedzi widmowej widać, że większość detektorów krzemowych jest w paśmie światła zielonego znacznie czulsza niż w świetle czerwonym i niebieskim. Dlatego przy tych samych warunkach ekspozycji sygnał elektronowy (wartość ADU) generowany przez zielone piksele jest z natury dużo silniejszy niż w pozostałych kanałach.
Do tego astronomiczne pliki surowe, aby zachować naukowy charakter, zwykle nie mają z góry nałożonych wag korekcji balansu bieli — inaczej niż zwykłe aparaty do zdjęć dziennych, które równoważą to już w samym aparacie — więc to fizyczne odchylenie czułości zostaje zachowane w nienaruszonej postaci i w efekcie powstaje widoczne zazielenienie.
Zrozumienie tego bardzo pomaga w obróbce końcowej: zielony odcień nie oznacza, że kamera się zepsuła, ani nie jest „wrodzoną wadą” matrycy Bayera, lecz stanowi normalne zjawisko wynikające z tego, że wagi kalibracji barwnej nie zostały jeszcze nałożone. Kiedy na etapie liniowym wykonasz kalibrację barwną, ta warstwa zieleni w naturalny sposób zostanie zrównoważona.