Demosaikointialgoritmit

Demosaikointialgoritmit ovat tietokonealgoritmeja, joita käytetään kuvankäsittelyssä digitaalisten kuvien ennallistamiseksi, jotka on otettu värisuodatinjärjestelmällä (color filter array, CFA) varustetulla kennoilla. CFA-järjestelmässä jokainen pikseli mittaa vain yhden värin intensiteetin, yleensä punaisen, vihreän tai sinisen. Tämän seurauksena raaka kuva, joka saadaan kamerasta, on "demosaikoitu", mikä tarkoittaa, että siitä puuttuu väritiedot kaikista pikseleistä. Demosaikoinnin tavoitteena on ennustaa puuttuvat väriarvot kullekin pikselille käyttämällä ympäröivien pikselien tietoja.

Yksinkertaisin demosaikointimenetelmä on interpolointi. Lineaarinen interpolointi arvioi puuttuvien värien arvot käyttämällä painotettua keskiarvoa lähimmistä tunnetuista väriarvoista. Vaikka lineaarinen interpolointi on laskennallisesti kevyt, se voi johtaa kuvan terävyyden heikkenemiseen ja värivirheisiin, erityisesti kuvioiduilla alueilla.

Kehittyneemmät demosaikointialgoritmit hyödyntävät edistyneempiä tekniikoita, kuten gradienttitietoja tai kuvioiden tunnistusta. Gradienttipohjaiset menetelmät yrittävät säilyttää kuvan terävyyden ja yksityiskohdat analysoimalla pikselien välisten kirkkauserojen suuntaa. Jotkut menetelmät käyttävät myös tietoa värisuodattimen rakenteesta optimoidakseen interpoloinnin. Toiset algoritmit voivat sisältää adaptiivisia menetelmiä, jotka muuttavat interpolointistrategiaansa kuvan eri alueiden ominaisuuksien perusteella.

Nykyään on olemassa monia erilaisia demosaikointialgoritmeja, joista jokaisella on omat vahvuutensa ja heikkoutensa suorituskyvyn ja laskennallisen monimutkaisuuden suhteen. Algoritmin valinta riippuu usein sovelluksen vaatimuksista, kuten reaaliaikaisesta suorituskyvystä tai korkeimmasta mahdollisesta kuvanlaadusta.