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单色摄像机传感器相比彩色传感器能更好地处理细节，感光度更高。如果要理解背后的原因则需要对传感器技术有更深入的认识。这篇文章将概述两种不同的传感器类型的关键区别，以及这些区别对于拍摄的图像的影响。
介绍一下感光点
几乎所有数字传感器的工作原理都是通过一系列感光点（photosite）来采集光，这个过程类似于用网格式排布的多个桶来储存降雨。当曝光开始时，每个感光点被揭开，捕获射进来的光。当曝光结束后，每个感光点捕获的光都会被转化为电信号，这些电信号会被量化，并存储为图像中的数值。
然而，上述感光点只测量了光的数值，要想区分颜色，感光点还需要去区分并记录每个颜色的数值。
彩色传感器
彩色传感器的工作原理是，使用一种叫“色彩滤镜阵列”（color filter array，缩写CFA）的感光元件，以交替阵列捕捉几种原色中的其中一种。使用最广泛、也是最成功的CFA是拜耳阵列，它是由红-绿滤镜行和绿-蓝滤镜行交替组成。（如下图所示）
CFA带来的一个人们不想要的副作用是，每一个像素点只捕获摄入光线的三分之一，因为不匹配的光会被滤掉。例如，红光和蓝光打在绿色像素上不会被记录。
CFA 还意味着在任意给定的感光点位置只能直接测量一种颜色，对其他两种原色只能推测。这种将感光点巧妙地结合，从而获得全彩色像素的过程叫做去马赛克 （demosaicing，而在REDCINE-X PRO中被称为解拜耳-debayer）。这个过程发生在生成RAW文件时。
注：上图展示的是去马赛克的简化例图。实际的算法其实更加复杂，可能会依据图像边缘、纹理以及其他图像内容进行适当调整
上面的示意图有可能让人感觉去马赛克有诸多缺点，但实际上去马赛克能够有效地提取图像的细节，部分原因是拜耳阵列已经是一个被研究十余年的标准了。事实上，如果不进行去马赛克，图像的分辨率大约能提高20%，这个数字虽然是可观的改进，但也许和人们最初期望的仍有所差距。
单色传感器
与彩色传感器不同，单色传感器的每个像素点能采集进来的所有的光，不分颜色。每个像素点都能接收高达3倍的光，因为红、绿、蓝色的光都被吸收了。（如下图）
这意味着感光度能提升1至1.5档。当在人造光或其他与日光有很大差异的色温下拍摄时，单色传感器能提高抗噪表现。
不像彩色传感器，单色传感器无需去马赛克以生成最终图像。每个感光点接收的光量就是其像素点的数值。因此，单色传感器生成图像的分辨率会稍微更高。（如下图）
单色传感器的另一个好处是它的高光裁切的可预测度更高。如果是彩色传感器，其裁切只发生在红色、绿色或蓝色通道，对比之下，单色传感器要么全通道裁切，要么不裁切。在实际拍摄中，这意味图像能有略高一点的可用的动态范围，尤其是相比于彩色传感器的阴影噪点，单色的阴影噪点不那么让人厌恶。
其他考量
在许多方面，单色传感器表现出的优势都和传统单色电影胶片非常相似，例如在同等ISO速度下，图像噪点更低，分辨率更高。当所拍摄的视频要在其中截取静帧作为剧照发布在纸媒广告中时，（单色传感器）这种优势至关重要。
然而，不是所有优点都能实现，这取决于预期用途。例如，熟悉传统黑白平面摄影的专业人士可能习惯利用安装在镜头上的滤镜来调节场景对比度。这可能包括对自然风景使用红色滤镜，它能使蓝天和绿叶之间的鲜明对比显得没那么突兀，同时能提高每个区域的局部对比度。另一方面，彩色滤镜还将减少三分之二的可用光，从而抵消黑白所产生的感光度增益。
我们还应该考虑，单色传感器的高图像质量和彩色传感器的高灵活度，两者要如何抉择。例如，可以选择后期将彩色转换为黑白。此外，对于彩色拍摄，可以在后期制作中采用任意颜色的滤镜来自定义黑白转换，如果是黑白拍摄，在镜头前安装滤镜这种效果后期无法再更改。总的来说，如果不强调输出图像的灵活度，使用适当的黑白拍摄总是会带来更好的效果。
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翻译：Katja | 盖雅翻译小组
