demosaikering

Demosaikering is het proces waarbij een volle RGB-afbeelding wordt gereconstrueerd uit een opname die is gemaakt met een kleurfilterarray (CFA). Bij digitalese fotografische sensoren meet elk pixel slechts één van de drie kleurkanalen, meestal rood, groen of blauw. De belangrijkste uitdaging is het invullen van de ontbrekende kleurcomponenten per pixel zodat een foutloze en informatieve afbeelding ontstaat.

De meest gebruikte CFA-architectuur is het Bayer-patroon, waarin elke 2x2 blok bestaat uit twee groene, één rode en één blauwe filter. Andere patronen bestaan, maar Bayer is het meest verspreid. Demosaiking reconstructeert de ontbrekende kleurkanalen door interpolatie en wordt vaak onderdeel van de beeldverwerkingspipeline, samen met ruisonderdrukking en scherpstelling.

Er bestaan verschillende demosaikeringmethoden. Eenvoudige technieken zoals bilineaire of bicubische interpolatie vullen de ontbrekende kanalen op een regelmatige manier in, maar kunnen kleurartefacten veroorzaken. Geavanceerdere methoden zijn edge-aware en gradient-gebaseerde demosaiking, die rekening houden met randen en lokale structuur om artefacten zoals false color en zippering te verminderen. Moderne benaderingen combineren demosaicing met denoising en contrast/verscherping, en steeds vaker worden machine learning-technieken ingezet die end-to-end demosaicing leren optimaliseren.

Uitdagingen bij demosaiking zijn onder meer de aanwezigheid van ruis, scherpe patronen of fijn detail, aliasing en artefacten langs randen. De kwaliteit van demosaiking beïnvloedt direct de kleurnauwkeurigheid, detailweergave en algehele beeldkwaliteit. In productiecamara’s gebeurt demosaicing doorgaans in hardware of real-time software, vaak geïntegreerd met andere beeldverwerkingstechnieken.