O filtro Bayer da Kodak fez um sensor monocromático enxergar cores

As primeiras câmeras de vídeo coloridas muitas vezes dividiam a luz em sensores separados ou usavam filtros sequenciais, o que acrescentava óptica, problemas de alinhamento e custo. Em 1975, o pesquisador da Kodak Bryce Bayer patenteou uma resposta mais simples: colocar um mosaico de cores diretamente sobre um único sensor de estado sólido.

O truque não era uma grade RGB simétrica. A patente de Bayer fez com que os elementos dominantes em luminância ocorressem em posições alternadas, implementados como o agora familiar padrão Bayer 2x2, com duas amostras de verde para cada amostra de vermelho e de azul.

Essa preferência correspondia à percepção humana: o verde carrega grande parte do brilho percebido e do detalhe das bordas. O software da câmera podia fazer a demosaicação das amostras esparsas de cor em imagens RGB completas, enquanto os fabricantes mantinham a câmera resistente, compacta e barata.

Amostrar luminância com o dobro da frequência das cores

Resolveu o problema de registro de cores mantendo todas as amostras de cor em um único plano de imagem.

Gastou o dobro de sítios no verde, onde o olho extrai a maior parte da nitidez da imagem.

O padrão era regular o suficiente para algoritmos simples de reconstrução e para a fabricação de sensores.

Transformou a captura de cores de um problema de alinhamento óptico em um problema repetível de disposição de filtros.

Quando um sinal tem valor perceptual desigual, gaste as amostras escassas na parte que os usuários mais percebem e reconstrua o restante computacionalmente.

O arranjo de filtros de cor Bayer tornou-se a arquitetura padrão para câmeras digitais e celulares com câmera. Alternativas posteriores, como a Foveon e mosaicos personalizados de celulares, contestaram partes dele, mas o layout 2x2 com dois verdes continua sendo o ponto de partida normal para a imagem colorida com sensor único.