046、彩色滤光片阵列基础：Bayer、Quad Bayer、RYYB、RGBW 的物理结构与光谱特性

046、彩色滤光片阵列基础：Bayer、Quad Bayer、RYYB、RGBW 的物理结构与光谱特性

从一次“偏色”调试说起

去年夏天，我接手一个项目，Sensor是某厂家的50M Quad Bayer，搭配RYYB滤色阵列。实验室里拍白墙，Raw图直出，肉眼可见的偏黄——不是那种暖色调的“氛围黄”，而是像隔了一层旧报纸的脏黄。我第一反应是AWB没调好，但翻看统计值，R/G/B通道的增益已经压到极限，白平衡系数几乎等于1，说明AWB算法认为当前色温是准的。问题出在哪？

后来用单色光源逐波长扫了一遍，才发现RYYB阵列里那两个Y（黄色）像素对绿光和红光的响应重叠区域比预期宽了将近15nm。这不是算法能补回来的——物理上，滤色片的透射曲线就决定了你采到的信号是“混叠”的。从那以后，我养成了一个习惯：拿到新Sensor，第一件事不是跑AE/AWB，而是先看它的CFA（Color Filter Array）光谱响应曲线，搞清楚每个像素到底“看到”了什么。

Bayer：老祖宗的智慧，但别迷信

Bayer阵列（RGGB）是1967年的设计，到今天依然是绝大多数手机Sensor的默认选择。它的物理结构很简单：一个2x2的单元里，一个红色像素、两个绿色像素、一个蓝色像素。为什么绿色多一个？因为人眼对550nm附近的绿光最敏感，多一个绿色像素能提升亮度感知的采样率。

但Bayer有个硬伤：每个像素只采集一种颜色，另外两种颜色要靠插值（Demosaic）猜出来。在低光下，绿色