filtro OLPF (Optical Low Pass Filter)

filtro OLPF (Optical Low Pass Filter) Un "filtro ottico passa basso" (OLPF) è progettato per passare solo le informazioni "ottiche a bassa frequenza" e filtrare le "informazioni ottiche ad alta frequenza", da cui prende il nome. Ci riferiamo qui alla frequenza spaziale di oggetti/modelli in un'immagine.

Questo in realtà non ha (quasi) nulla a che fare con le lunghezze d'onda della luce e non "filtra" allo stesso modo come un normale filtro (per assorbimento). Un OLPF è solitamente un sandwich di strati di quarzo (o altri materiali con proprietà simili) in cui la struttura cristallina è allineata ortogonalmente. Ciò che fa è prendere il più piccolo dei punti o le linee più sottili (dettagli ad alta frequenza ottica) e "diffonderli" in modo che siano leggermente più grandi / più spessi.

Alcuni potrebbero chiamarlo solo sfocatura dell'immagine, tuttavia un filtro sfocatura agisce allo stesso modo su tutte le aree dell'immagine, mentre un OLPF è progettato specificamente tenendo presente la dimensione dei pixel del sensore e la "diffusione" ha il massimo effetto sulle strutture di “alta frequenza”

Il motivo principale per "diffondere" i cerchi più piccoli o le linee più sottili per essere un po' più grandi/più spessi è ridurre al minimo l'aliasing. L'aliasing si verifica quando i dettagli dell'immagine (come erba/capelli/griglie/recinzioni/mattoni/righe sulla cravatta di qualcuno ecc.) vengono ripresi con l'ingrandimento giusto (o sbagliato?) della frequenza (o periodicità) di queste strutture è più piccolo della struttura a griglia di pixel sul sensore e quindi è oltre il "limite di risoluzione" del sensore.

Tutti i sensori che hanno una griglia regolare o una disposizione di pixel (praticamente tutti) sono suscettibili di aliasing. Più pixel (e quindi pixel più piccoli) significa semplicemente che si incontrano meno oggetti nel mondo comune che superano la frequenza di Nyquist, e quindi è semplicemente meno probabile che si verifichi aliasing nelle immagini di tutti i giorni, tuttavia c'è sempre un particolare ingrandimento (ottico) e combinazione di frequenza che può causare l'esecuzione di aliasing.

Il problema dell'aliasing diventa più evidente e inizia a sembrare leggermente diverso quando si aggiunge una disposizione del filtro Bayer sui pixel di un sensore. La ragione di ciò è perché le immagini vengono ricostruite (nel software) confrontando gruppi di pixel vicini. Quando la frequenza (ottica) di un'immagine è molto alta (cerchietti / linee sottili) e hai dei dettagli che cadono su alcuni pixel di un gruppo di ricostruzione ma non su altri, allora il software non sa esattamente quale colore assegnare a un pixel particolare, quindi il software cerca di indovinare, ma spesso sbaglia.

Questi strani modelli di colore sono spesso chiamati modelli Moiré (http://en.wikipedia.org/wiki/Moiré_pattern), sebbene tecnicamente un motivo Moiré non sia limitato alle immagini a colori/bayer, nella fotografia comune il termine Moiré è stato più o meno usurpato per implicare "Artefatto relativo ad alte frequenze spaziali nelle immagini a colori".

Il "passa basso" in OLPF (come utilizzato nel settore dell'imaging) si riferisce alla frequenza spaziale dei dettagli dell'oggetto/immagine e non alla lunghezza d'onda o alla frequenza (colore) della luce.

Data Posted:

August 24, 2022


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