Le filtre de Bayer de Kodak a permis à un capteur monochrome de voir en couleur

Les premières caméras vidéo couleur séparaient souvent la lumière en capteurs distincts ou utilisaient des filtres séquentiels, ce qui ajoutait de l'optique, des problèmes d'alignement et du coût. En 1975, le chercheur de Kodak Bryce Bayer a breveté une réponse plus simple : placer une mosaïque de couleurs directement au-dessus d'un seul capteur à semi-conducteurs.

L'astuce n'était pas une grille RVB symétrique. Le brevet de Bayer faisait en sorte que les éléments dominants en luminance apparaissent à une position sur deux, mis en œuvre sous la forme du motif de Bayer 2x2 désormais familier, avec deux échantillons verts pour chaque échantillon rouge et bleu.

Cette préférence correspondait à la perception humaine : le vert porte une grande partie de la luminosité perçue et des détails de contour. Le logiciel de la caméra pouvait dématriçer les échantillons de couleur clairsemés en images RVB complètes, tandis que les fabricants gardaient l'appareil robuste, compact et bon marché.

Échantillonner la luminance deux fois plus souvent que la couleur

Cela a résolu le problème de l'alignement des couleurs en gardant tous les échantillons de couleur sur un seul plan d'imagerie.

Cela a consacré deux fois plus de sites au vert, là où l'œil extrait l'essentiel de la netteté de l'image.

Le motif était suffisamment régulier pour des algorithmes de reconstruction simples et pour la fabrication des capteurs.

Cela a transformé la capture de la couleur d'un problème d'alignement optique en un problème reproductible de disposition de filtres.

Lorsqu'un signal a une valeur perceptuelle inégale, consacrez les échantillons rares à la partie que les utilisateurs remarquent le plus et reconstruisez le reste par calcul.

Le réseau de filtres de couleur de Bayer est devenu l'architecture par défaut des appareils photo numériques et des téléphones avec appareil photo. Des alternatives ultérieures telles que Foveon et des mosaïques personnalisées pour téléphones en ont contesté certains aspects, mais la disposition 2x2 à deux verts reste le point de départ normal pour l'imagerie couleur à capteur unique.