Adevăratul motiv pentru care imaginile de la camerele color par verzui: eficiența cuantică, nu proporția Bayer
Când fotografiem imagini astronomice, se observă adesea că fișierele RAW obținute cu o cameră OSC (cameră color), sau imaginea liniară rezultată după stacking, prezintă o culoare verde vizibilă. În trecut, când se discuta acest fenomen, cea mai frecventă explicație era: „pixelii verzi ocupă 50% din matricea Bayer (Bayer Array), adică de două ori mai mulți decât pixelii roșii și albaștri, deci imaginea este în mod natural mai verde.”
Totuși, potrivit unui punct de vedere împărtășit recent de Seti Astro, această explicație nu este riguroasă din perspectiva logicii prelucrării semnalului.
Proporția Bayer crește SNR-ul, nu luminozitatea medie
De fapt, faptul că imaginea pare verzuie nu are nicio legătură directă cu proporția numărului de pixeli.
În algoritmul de „debayerizare (Debayering)”, software-ul completează informația de culoare prin valoarea medie a pixelilor din jur, nu prin însumarea valorilor. Aceasta înseamnă: faptul că pixelii verzi sunt de două ori mai mulți crește raportul semnal-zgomot (SNR) și rezoluția spațială a canalului verde, făcând imaginea mai fină; dar nu dublează prin aceasta „luminozitatea medie” a acelui canal.
Cu alte cuvinte, faptul că în matricea Bayer verdele este de două ori mai numeros aduce un beneficiu de calitate, nu este cauza care „tinge” imaginea în verde.
Motivul real: diferența de eficiență cuantică a senzorului
Miezul real al problemei constă în diferența de „eficiență cuantică (QE)” a senzorului.
Din curba de răspuns spectral se poate observa că majoritatea senzorilor pe bază de siliciu au o sensibilitate la banda de lumină verde mult mai mare decât la lumina roșie și cea albastră. Prin urmare, în aceleași condiții de expunere, semnalul electronic (valoarea ADU) produs de pixelii verzi este, prin natura lui, mult mai puternic decât cel al celorlalte canale.
Mai mult, pentru a-și păstra caracterul științific, fișierele astronomice brute de obicei nu aplică din timp ponderile de corecție a balansului de alb – spre deosebire de camerele foto obișnuite folosite ziua, care echilibrează mai întâi în interiorul aparatului – astfel încât această abatere fizică de sensibilitate rămâne păstrată neschimbată, ceea ce provoacă fenomenul vizual de nuanță verzuie.
Înțelegerea acestui aspect este de fapt foarte utilă pentru post-procesare: nuanța verzuie nu înseamnă că aparatul este defect și nici nu este un „defect înnăscut” al matricei Bayer, ci un fenomen normal, cauzat de faptul că ponderile de corecție a culorii nu au fost încă aplicate. Odată finalizată corecția de culoare în etapa liniară, acest strat de verde se echilibrează în mod natural.