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简而言之，从单个传感器产生图像的拜耳方法一直是当前大芯片摄像机时代视频成像技术的支柱。但是有一些新技术可以定义一个新的高性能成像芯片时期，并消除拜耳系统的局限性。

值得一提的是，本文讨论了一些非常具有前瞻性的技术，这些技术几年内不太可能出现，并且可能不会长时间应用于电影摄像机。尽管如此，对于大型高动态范围传感器来说，这种开发应该特别有效，而这正是我们感兴趣的事情。真正重要的是，这是很长一段时间以来的第一次发明，它可以让我们离布莱斯拜耳的精彩但最终略微受损的红色、绿色和蓝色相邻像素。

该图像显示了Lumiense成像仪的横截面，其中用于将层连接在一起的金属键在中间可见。

从传感器到电子设备的连接键也是可见的

之前已经提出过在单个堆栈中具有RGB像素的传感器，而不是像拜耳那样并排的传感器。Foveon（由Sigma于2008年收购）已经销售其X3传感器技术已有一段时间了，但它并不完美。该技术依赖于这样的想法：较高能量（即较蓝）的光穿透硅的深度大于较低能量（即较红）的光，因此堆叠三个光电二极管产生的像素可以看到颜色。

这很好，因为它避免了像红色、绿色和蓝色像素散射一样构成彩色图像的复杂性，就像拜耳传感器一样。这也很糟糕，因为更高能量光更深入的原理并不是绝对的，并且仍然需要一些后处理，这会使用Foveon技术为传感器产生噪声和色彩精度问题。 这两种方法都不完美。

最新技术

这项新技术来自Lumiense Photonics，其早期的技术我们在2013年就已经注视了所有这些技术。当时，该公司对将硅层堆叠在一起的技术感兴趣。然后可以使用成熟的制造工艺制造加工电子器件，并将其附着到更难以处理的感光层的背面; 层之间连接的精细度是一个新的进步。更好的是，对于其他地方的电子设备，传感器的正面可以更完全地覆盖感光元件，而不是使用一些可用的电子空间而不是光电二极管。

一个示例传感器，正面有一层感光元件，后面是电子元件

现在，各种类型的多层计算机芯片比2013年更常见，特别是硅堆栈用于创建高密度存储器。这样做的一个优点是，不透明的金属层可以放置在顶部和下层的感光元件之间，其存储和处理结果。所有电子产品在某种程度上都是光敏感的，如果我们想要全局快门，我们需要在某处进行不暴露在光线下的存储和处理; 这项技术可以创造更好的全局快门，减少妥协。

更好的是，光敏光电二极管可以一个堆叠在另一个之上，并在它们之间放置彩色滤光片。这可能会在用于检测红色，绿色和蓝色光的光电二极管之间产生更好的分离，并可能从拜耳阵列离开。特别重要的是滤光片是二向色镜 - 也就是说，它们不仅吸收它们不能通过的光，如照明透明滤光片或拜耳阵列上的滤光片。

相反，它们反射的是它们不通过的光，因此（例如）绿色检测光电二极管位于绿色镜子的前面。它没有检测到的任何绿灯都会撞到镜子并再次通过光电二极管反射回来，所以它有第二次机会检测到它。这很好 - 非常好 - 因为它允许传感器比拜耳样式设备浪费更少的光。它还可能对色调的细微变化或更低的色噪声具有更好的灵敏度。

我们可能还需要一段时间才能看到Lumiense在镜头卡口背后的新技术

（这里我们看到GY-LS300中的Altasens传感器）

拜耳限制

这是拜耳传感器有时会遇到的问题，因为制造商可能会觉得使用浅色不饱和滤光片，以减少光损失量并提高灵敏度。这使得一个不饱和的图像必须在数学上处理，就像增加Photoshop中的“饱和度”滑块一样。这会引入噪音，并可能导致颜色不准确。在Lumiense的新方法中，光线损失较少，因此可以使用饱和滤光片而不会影响灵敏度。

最近我们能够不断提高分辨率，直到拜耳阵列的问题非常小，以至于它们并不是非常令人反感，但它们仍然存在：在现代相机中存在噪音，特别是色噪声，这可能会通过这样的新技术得到改善。使用光电二极管填充更多空间可提高灵敏度、噪声和动态范围，并有助于避免混叠。这意味着如果像素之间存在较大间隙，精细细节可能会落入这些间隙中，并且部分丢失。如果该细节以一定角度位于传感器上，则可能会间歇性地丢失，从而形成阶梯状外观。纠正此问题 - 抗混叠 - 只能通过模糊图像来完成，这样最小的细节就不会小到足以适合像素之间。使像素之间的间隙变小，并且减少对像素的需求，从而产生具有完全相同的像素数量的更清晰的图像。

所有这一切都可能非常非常好。我们还不知道这项技术最终会如何开始出现在NAB的展会上 - 制造商需要使用该技术调试大型高分辨率传感器设计并在其周围构建相机 - 但它肯定是值得一看的。几十年来，拜耳的技术对我们来说运作良好，但可能布莱斯拜耳本人会以更好的方式已经看到了另一个想法。

图片由公司提供，感谢Alternative Vision Corporation的David Gilblom。