Bryce Edward Bayer (/ˈbaɪər/; pronunciado BYE-er, 15 de agosto de 1929 [1] - 13 de noviembre de 2012) fue un científico estadounidense que inventó el patrón de filtro Bayer , [1] que se utiliza en la mayoría de las cámaras digitales en color modernas. [1] Ha sido llamado "el maestro sin el cual la fotografía tal como la conocemos no habría sido la misma". [1]
Bryce Edward Bayer nació en Portland, Maine , el 15 de agosto de 1929, hijo de Alton y Marguerite Willard Bayer. Cuando era niño jugueteaba con Brownies y otras cámaras. Se graduó en 1947 en la Deering High School de Portland, donde pasó mucho tiempo en el cuarto oscuro de la escuela. "De hecho, procesó todas las fotografías para el anuario de su escuela secundaria", dijo su hijo David al New York Times tras la muerte de Bayer. [2]
Después de recibir una licenciatura en ingeniería física de la Universidad de Maine en 1951, Bayer se mudó a Rochester, Nueva York , para trabajar como científico investigador en Eastman Kodak , donde permanecería hasta su jubilación en 1986. En Kodak conoció a Joan Fitzgerald. , un compañero investigador; se casaron en 1954. Bayer prosiguió sus estudios en la Universidad de Rochester , donde obtuvo una maestría en estadística industrial en 1960. [2]
En 1974, mientras trabajaba para Kodak Research Labs (KRL), su colega Peter Dillon le pidió a Bayer que considerara el mejor patrón de color para usar en un sensor de imagen en color integral que estaba desarrollando Dillon. [3] Bayer documentó sus ideas en su cuaderno de laboratorio KRL el 24 de mayo de 1974, como se muestra en la figura. Su entrada incluye un boceto en color de su ahora famoso "patrón Bayer" y afirma que "cada uno de los registros rojo, verde y azul se muestra en matrices regulares, con el doble de puntos para el verde, que es el más importante para la nitidez". En marzo de 1975, Kodak presentó una solicitud de patente, titulada "Matriz de imágenes en color", con Bayer como único inventor. La patente, concedida como patente estadounidense 3.971.065 en julio de 1976, [4] describe patrones de color que tienen elementos de luminancia (por ejemplo, verde) dispuestos. en un patrón de tablero de ajedrez, que proporciona un muestreo de luminancia uniforme tanto en dirección horizontal como vertical.
El patrón de matriz de filtros de color de Bayer se utilizó por primera vez en la cámara Kodak DCS 200, que se introdujo en 1992. Hoy en día se utiliza en casi todas las cámaras en color, incluidas las de teléfonos inteligentes, computadoras, videocámaras y drones. En el patrón de Bayer, la mitad de los píxeles recogen luz verde y el resto se dividen uniformemente entre luz roja y azul. [5] Los dominios de Nyquist resultantes para el muestreo verde mantienen la misma frecuencia de Nyquist para las frecuencias espaciales horizontales y verticales que un sensor que tiene todos los elementos sensibles al verde. [6]
"El patrón es muy simple", dijo al New York Times Ken Parulski, ex jefe científico de la división de cámaras digitales de Kodak, después de la muerte de Bayer. "Hay el doble de elementos verdes que rojos o azules porque esto imita la forma en que el ojo humano proporciona la imagen en color general más nítida". Parulski añadió que, aunque desde entonces se han ideado docenas de otros patrones, incluidos algunos del propio Parulski, "el patrón de Bayer ha resistido la prueba del tiempo". Larry Scarf, ex presidente del Camera Phone Image Quality Standards Group, dijo al Times que "el noventa y nueve coma nueve nueve por ciento de todas las cámaras digitales (teléfonos móviles, cámaras de bolsillo, cámaras web y cámaras de vídeo digitales de consumo) utilizan el patrón de Bayer para producir imágenes en color." [2] El Dr. Terry Taber, vicepresidente y director de tecnología de Kodak, ha dicho que "la elegante tecnología de color inventada por Bryce Bayer está detrás de casi todas las imágenes digitales capturadas hoy". [1]
Según el Rochester Democrat and Chronicle, el trabajo de Bayer en el filtro "ayudó a allanar el camino para el desarrollo de la primera cámara digital funcional un año después". Steve Sasson, coinventor de la primera cámara digital, dijo al periódico de Rochester "que las contribuciones de Bayer no sólo fueron pioneras sino también proféticas". Sasson añadió que "Bryce siempre ha sido un héroe para mí". Parulski le dijo al Democrat and Chronicle que se sentía "muy afortunado de haber trabajado con Bryce, desde mi primer día en Kodak... Bryce era tan modesto y modesto que me llevó años darme cuenta de lo genio que era en realidad. " Parulski añadió "que el invento de Bayer es la razón clave por la que tenemos cámaras que son compactas pero que proporcionan imágenes nítidas".
La contribución de Bayer a la fotografía también incluyó algoritmos que desempeñan un papel crucial en el almacenamiento, mejora e impresión de imágenes digitales. [7] Como científico líder en el Laboratorio de Tecnología de la Información dentro de la División de Física de los Laboratorios de Investigación Kodak (KRL), Bryce demostró, a principios de los años ochenta, que las computadoras podían mejorar enormemente la calidad de la imagen. Por ejemplo, mostró una copia grande de una escena de un muelle hecha a partir de un negativo muy pequeño de una cámara Disc. La imagen parecía haber sido hecha a partir de un negativo de 35 mm mucho más grande. Se podían ver las trenzas de la cuerda en el muelle.
Unos quince años antes, a mediados de los sesenta, desarrolló una forma de cifrar información de manera que otros no pudieran descifrar el código. Una vez más, desarrolló esto como líder dentro del Laboratorio de Tecnología de la Información de KRL. En ese momento, también estaba estudiando el trabajo de Shannon sobre teoría de la información y entropía, la codificación Shannon-Fano para usar códigos más cortos para palabras o señales más frecuentes, etc. Bryce dirigió un grupo en las áreas de programación de computadoras, estadística aplicada, ciencias de la información, y matemáticas aplicadas. El grupo desarrolló una forma automatizada de difundir información de forma selectiva a los usuarios en función de sus perfiles de interés y de sus comentarios sobre el nivel de interés. Este proceso es similar a los procesos utilizados hoy por Google y Amazon.
A mediados de la década de 1960, había un grupo de tamaño similar al de Bryce trabajando al final del pasillo del grupo de Bryce. Estaban trabajando en psicofísica relacionada con la evaluación del usuario de la calidad de la imagen digital, la percepción del color, etc. El filtro Bayer permite que un sistema de imágenes digitales haga lo que hace el ojo. Los sensores verdes adicionales proporcionan más información de luminancia, como lo hacen los bastones del ojo, cuando está oscuro. Cuando el sistema de imágenes digitales y el ojo se encuentran con situaciones con bajos niveles de iluminación, ambos sistemas pueden proporcionar y utilizar más información de luminancia y menos información de crominancia.
Bayer recibió la Medalla al Progreso de la Royal Photographic Society en 2009, otorgada "en reconocimiento a cualquier invención, investigación, publicación u otra contribución que haya resultado en un avance importante en el desarrollo científico o tecnológico de la fotografía o la imagen en el sentido más amplio". En 2012, Bayer recibió la primera medalla de creación de imágenes y creación de cámaras de la Sociedad de Ingenieros de Cine y Televisión. [2]
Bayer y su esposa tuvieron dos hijos, Douglas y David , y una hija, Janet. Bayer murió el 13 de noviembre de 2012 en Bath, Maine , de "una larga enfermedad relacionada con la demencia", dijo su hijo Douglas al New York Times . [2]