拜耳阵列

因为CCD与CMOS影像传感器为色盲传感器，只感应亮度信息，而不感应色彩信息。早期的CCD只能拍摄单色照片，为了能让它记录彩色图像，1978年，柯达实验室的B.拜耳（Bryce Bayer）博士巧妙的设计了一个很聪明的方法，在相邻的几个像素前分别安置不同颜色的滤镜，这相当于让“色盲”的CCD上的一个个像素戴上有色眼镜，即色彩滤光镜阵列。于是当光线所通过这些滤光镜时，就感应了这种颜色的亮度。之后通过色彩空间插值法，可以依据某点相邻像素所提供的原色信息来计算出该点的颜色。这种滤光镜阵列就是以拜耳博士的名字命名的拜耳阵列。

拜耳阵列使用了B-G-G-R的方式来记录，每4个像素（1个感红光、1个感蓝光、2个感绿光）共同组成1个彩色影像单元。其中，绿色占50%的原因是为了模仿人眼对绿色敏感的原理。

目前绝大多数CCD与CMOS影像传感器上的彩色滤光镜阵列都采用拜耳阵列。当然，这种阵列也有缺点：这种高频率重复循环的阵列，会导致高频信号干扰，在画面上出现彩色的高频率条纹即摩尔纹。要解决这个问题，就得在影像传感器前面加上一块低通滤波镜，阻隔高频信号，从而解决摩尔纹问题，但是低通滤波镜会影响图像的清晰度。

在拜耳阵列之外，也有一些公司提出了新的滤光镜阵列方式，如适马公司的Foveon X3和富士公司的X-Trans CMOS影像传感器。X-Tran CMOS对彩色滤镜的排列做了改动，由36个像素组成一个6×6的单元。由这样的单元组成阵列，重复频率比拜耳阵列小得多，从而在不使用低通滤镜的情况下避免了摩尔纹的出现。而Foveon X3则采用三层感光元件，每层记录RGB的其中一个颜色通道。