Atualmente, a maioria das câmeras (todas?) Disponíveis no mercado captura a luz em três canais de cores: vermelho, verde e azul. Parece-me que seria muito útil ter uma câmera com maior alcance e resolução espectrais, e por isso estou me perguntando por que não estão disponíveis câmeras que capturam mais de três canais de cores.
O que quero dizer exatamente?
Houve algumas perguntas nos comentários (desde que excluídos) sobre o que eu quis dizer, então eu gostaria de dar uma explicação melhor. A luz visível varia entre comprimentos de onda de 390 a 700 nm. Há um número infinito de comprimentos de onda entre esses dois pontos finais, mas o olho tem uma capacidade muito limitada para distingui-los, uma vez que possui apenas três fotorreceptores coloridos. As curvas de resposta são mostradas na parte (a) da figura abaixo. ( Versão maior .) Isso nos permite ver cores diferentes, dependendo da frequência da luz, uma vez que a luz de baixa frequência terá mais efeito sobre os receptores azuis e a luz de alta frequência terá mais efeito sobre os receptores vermelhos.
Um sensor digital em uma câmera funciona com filtros na frente dos pixels, e geralmente existem três tipos de filtro. Estes são escolhidos com curvas de resposta o mais próximo possível da figura (a) acima, para imitar o que o olho humano vê.
No entanto, tecnologicamente falando, não há razão para não adicionarmos um quarto tipo de filtro, por exemplo, com um pico entre azul e verde, como mostra a figura (b). Na próxima seção, explico por que isso seria útil para o pós-processamento de fotografias, mesmo que não corresponda a nada que os olhos possam ver.
Outra possibilidade seria adicionar canais adicionais no infravermelho ou no ultravioleta, conforme mostrado na figura (c), estendendo o alcance espectral da câmera. (É provável que seja mais tecnicamente desafiador.)
Finalmente, uma terceira possibilidade seria dividir ainda mais a faixa de frequência, produzindo uma câmera com alta resolução espectral. Nesta versão, os canais RGB usuais teriam que ser construídos no software a partir dos dados mais detalhados que o sensor produz.
Minha pergunta é sobre por que as DSLRs geralmente não oferecem nenhuma dessas opções além de (a) e se existem câmeras disponíveis que oferecem alguma das outras. (Estou perguntando sobre o tipo de câmera que você usaria para tirar uma foto - sei que existem instrumentos científicos que oferecem esse tipo de recurso.)
Por que isso seria útil?
Venho brincando com a edição de fotos em preto e branco, a partir de fotos coloridas tiradas com a minha DSLR. Acho esse processo interessante porque, ao editar uma foto em preto e branco, os três canais RGB se tornam fontes de dados sobre a cena. As cores reais que eles representam são quase irrelevantes - o canal azul é útil principalmente porque os objetos na cena diferem na quantidade de luz que refletem nessa faixa de comprimentos de onda e no fato de que corresponde ao que o olho humano vê como "azul" é muito menos relevante.
Ter os três canais oferece muita flexibilidade no controle da exposição de diferentes aspectos da imagem final em preto e branco. Ocorreu-me ao fazer isso que um quarto canal de cores daria ainda mais flexibilidade, e então me pergunto por que tal coisa não existe.
Canais de cores extras seriam úteis para fotografia em cores, bem como em preto e branco e pelo mesmo motivo. Você estaria construindo cada um dos canais RGB da mesma maneira que constrói uma imagem em preto e branco agora, combinando dados de diferentes canais que representam luz de diferentes faixas de frequência. Para a maioria dos propósitos, isso seria feito automaticamente em software, mas ofereceria muito mais flexibilidade em termos de opções de pós-processamento.
Como um exemplo simples de como isso poderia ser útil, sabemos que as plantas são muito refletivas no infravermelho próximo. Esse fato costuma ser usado para gerar fotos impressionantes de efeitos especiais, nas quais as plantas parecem ter uma cor branca brilhante. No entanto, se você tivesse a imagem infravermelha como quarto canal no seu software de edição, ela estaria disponível para o processamento de imagens coloridas, por exemplo, alterando a exposição de todas as plantas da imagem, deixando menos objetos refletores de IR sozinhos.
No caso do infravermelho, entendo que existem razões físicas para dificultar a criação de um sensor que não seja sensível a infravermelho, de modo que os sensores digitais geralmente tenham um filtro de bloqueio de infravermelho na frente deles. Mas deve ser possível fabricar um sensor com uma resolução espectral mais alta na faixa visível, o que permitiria os mesmos tipos de vantagem.
Pode-se pensar que esse recurso seria menos útil na era do processamento digital, mas acho que ele se tornaria realidade agora. Os limites do que você pode fazer digitalmente são definidos pelos dados disponíveis, então eu imagino que uma quantidade maior de dados espectrais permitiria técnicas de processamento que não podem existir sem elas.
A questão
Gostaria de saber por que esse recurso não parece existir. Existe um grande desafio técnico na fabricação de um sensor com quatro ou mais canais de cores ou o motivo está mais relacionado à falta de demanda por esse recurso? Os sensores multicanais existem como um esforço de pesquisa? Ou estou simplesmente errado sobre o quão útil seria?
Como alternativa, se existe (ou já existiu), quais câmeras o ofereceram e quais são seus principais usos? (Adoraria ver imagens de exemplo!)
