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MacBook Pro|RGGB、RYYB 靠邊站，RGBW 才是傳感器未來？

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MacBook Pro|RGGB、RYYB 靠邊站，RGBW 才是傳感器未來？

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經過近一個月的沉淀醞釀 ， 2022 年下半年的新機潮也終于要來了！除了小米、realme、紅魔正蓄勢待發推出新的驍龍 8+ 平臺新機外 ， 華為也將帶來新的手機；有傳聞稱 ， 華為 7 月 4 日發布的 nova 10 系列主攝部分將會有 RYYB 傳感器下放 。
近幾年華為的旗艦 ， 還有榮耀的部分機型里 ， 時常能看到 RYYB 傳感器的身影；而近年來 ， OPPO、vivo 等廠商也曾使用過一種叫做 RGBW 的圖像傳感器 。

▲ APS-C 圖像傳感器（圖源：Joshua Waller）
所以 RYYB 傳感器和 RGBW 傳感器究竟是什么東西？它跟普通的傳感器比 ， 又有什么優劣？—— 這里我們來淺談一下 RYYB 以及 RGBW 這兩類比較特別的圖像傳感器 。
【MacBook Pro|RGGB、RYYB 靠邊站，RGBW 才是傳感器未來？】RGGB
陣 列
在聊 RYYB 和 RGBW 這兩類傳感器前 ， 先來看看普通的圖像傳感器 —— RGGB 陣列傳感器 。
我們可以這樣簡單地理解一張數碼照片的形成過程 —— 在按下快門的一刻 ， 外界光線會穿過鏡片組聚集、打到圖像傳感器（感光元件）上 ， 將光信號轉為像素的形式 ， 經數模轉換器轉成數字信號 ， 交由圖像處理器處理成一張數碼照片 。

而前面提到的 RGGB 傳感器中的「RGGB 陣列」 ， 其實就是一種覆蓋在圖像傳感器（CMOS）上的一種濾色矩陣 。

▲ 較傳統的前照式傳感器與背照式傳感器結構橫截面（圖源：索尼）
傳感器本身其實只能捕捉光線的強度 ， 而無法捕捉到顏色（即波長） —— 因為沒有色彩元素 ， 記錄下的畫面本身其實是黑白 ， 而「濾色陣列」就是協助傳感器「捕捉」色彩的 。 借助紅綠藍三原色的原理 ， 在傳感器上疊加上一層有許多微型紅、綠、藍濾色器的矩陣 ， 傳感器只需要依據色彩矩陣記錄下像素的光強即可 ， 而后面的處理器通過三原色的光強就能「拼配」出色彩信息 。

我們現在用到的圖像傳感器像素一般用的是 2×2 濾色陣列 ， 一個陣列 4 個格子要如何分配 3 種原色呢？從人眼的角度看 ， RGB 紅綠藍中的綠色 G 是最為敏感的 ， 也更容易確定畫面視覺細節 ， 因此用一個紅 R、一個藍 B 和兩個綠 G 作一組濾色陣列 ， 因此用上這類濾色矩陣的傳感器被稱作為「RGGB 傳感器」 ， 這構想最初由柯達的員工布萊斯·拜耳（Bryce Bayer）提出 ， 因此也稱為「拜耳排列」 ， 一直沿用、普及至今 。

（圖源：徠卡）
而歷史悠久的 RGGB 并不完美 ， 如此設計使得傳感器的 50% 空間被用作吸收綠光 ， 剩下的藍光和紅光才平分剩下的 50% ， 即 25% 藍色、25% 紅色 ， 然而自然界中絕大多數場景的光線成分可不是這樣分配的 ， 直接導致整體進光量的損失 ， 色彩信息也會有所浪費 —— 這對手機相機的這種小尺寸傳感器來說可不夠友好 。
RGBW
陣 列
有了 RGGB 陣列的概念 ， 開頭提到的 RGBW 陣列其實就很容易理解了 。

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