Une matrice de filtres de couleur est un groupe de minuscules filtres de couleur installés sur les capteurs de pixels des appareils photo numériques. Ces capteurs sont incapables de détecter la lumière de faible intensité ou la lumière sans spécificité de longueur d’onde de couleur, ils sont donc incapables de séparer la lumière en différentes couleurs. Un capteur avec un réseau de filtres de couleur est utilisé par l’appareil photo pour détecter la longueur d’onde de la lumière et créer une photographie en couleur.
Les appareils photo numériques utilisent des réseaux de capteurs de lumière de forme rectangulaire appelés capteurs de pixels. Les capteurs de pixels contiennent ce qu’on appelle une cavité photosite, ou photodiode. Lorsque le déclencheur d’un appareil photo est enfoncé, des particules lumineuses appelées photons pénètrent dans le photosite.
Les photosites sont monochromatiques, ce qui signifie qu’ils ne peuvent détecter que le noir et le blanc. En soi, une matrice de photosites ne peut pas déterminer la quantité de couleur que chaque cavité de photosite a captée pendant l’exposition. Pour réaliser une photographie en couleur, un filtre de couleur vert, rouge ou bleu est placé sur un photosite. Ces filtres colorés ne laissent passer que la lumière de la même couleur dans la cavité photosite.
Un type courant de matrice de filtres de couleur utilisé dans les appareils photo numériques est la matrice de filtres de couleur Bayer. La matrice de filtres de couleur Bayer est une grille ou un motif en mosaïque qui se compose de rangées de filtres rouges, bleus et verts qui sont installés sur chaque photosite d’un appareil photo. Le motif en mosaïque a deux fois plus de filtres verts que de filtres rouges ou bleus. En effet, l’œil humain capte facilement le vert ou y est plus sensible qu’à la lumière rouge ou bleue.
Le motif en mosaïque est converti par un programme stocké dans l’appareil photo numérique et appelé algorithme de dématriçage. Les algorithmes de dématriçage prennent les données obtenues par chaque filtre de couleur sur le photosite et combinent les couleurs des pixels voisins pour créer une image couleur. Ce processus crée une image à plus haute résolution ou produit une image claire et nette sans beaucoup de distorsion ou de « bruit ».
D’autres types de configurations de matrice de filtres de couleur incluent la matrice de capteurs rouge, vert, bleu, blanc (RVBW) et la matrice de capteurs cyan, jaune, vert, magenta (CYGM). Les capteurs RGBW ont un filtre de lumière blanche ou transparente qui permet aux photosites de répondre à toutes les couleurs de lumière. Un capteur CYGM utilise des couleurs secondaires créées lorsque deux couleurs primaires sont mélangées, telles que le mélange du rouge et du vert pour obtenir du jaune. Ce type de matrice de filtres de couleur permet à l’appareil photo de détecter davantage de couleurs de lumière ou de lumière incidente, avec souvent des résultats photographiques éclatants.