成像原理与参数解析.ppt

* ??? 2011 Lenovo Confidential. All rights reserved. 成像原理与参数解析 2012.12.21 相机成像原理 成像原理 外部光线通过镜头聚焦，投影到感光器上使感光器感光 感光器接收光线照射并将光信号转换成模拟图像信号 图像处理器将模拟图像信号进行压缩和数字化处理，输出压缩图像信号 存储器将获得的压缩图像信号储存，完成一次成像过程 光线 镜头 CMOS 模拟转换器 图像处理器 存储器 模拟图像信号 数字图像信号 压缩图像信号 数字图像信号 数码相机镜头构成 数码相机镜头构成 数码相机的镜头一般采用多种镜片组合构成，为了降低光线在经过镜片时产生相差和球差，专业的镜头一般会采用非球面镜片去矫正这个问题，而高端的镜头一般都会采用天然萤石打磨的超低色散镜片来解决色散问题，以达到靓丽鲜艳的成像效果。 手机镜头的构成 手机相机镜头简介 1G3P镜头 由左至右分別为G, P, P, PIR Filter,Image sensor 用于200万/300万像素手机相机 1G2P镜头 由左至右分別为G, P, P,IR Filter,Image sensor 用于130万/200万像素手机相机 具体参数解析 决定成像和曝光的3个因素 光圈（aperture） 控制进入物镜光量的光栏装置。 快门（shutter） 控制摄影机曝光时间的机件。 感光度（ISO） 感光材料产生光化作用的能力，以规定基准密度的相应曝光量的倒数度量。 光圈 光圈是一个用来控制光线透过镜头，进入机身内感光面的光量的装置，它通常是在镜头内。表达光圈大小我们是用f值。 表达光圈大小我们是用F值，其中，F=镜头的焦距/镜头的有效口径的直径。F值越小，则光圈孔径就越大，通光量越多，F值越大，则光圈孔径就越小，通光量越少 快门 快门是镜头前阻挡光线进来的装置，是一种让光线在一段时间里照射胶片的装置 快门速度单位是“秒”。专业135相机的最高快门速度达到1/16000秒。常见的快门速度有：1 1/2 1/4 1/8 1/15 1/30 1/60 1/125 1/250 1/500 1/1000 1/2000等。相邻两级的快门速度的曝光量相差一倍。如1/60秒比1/125秒的曝光量多一倍，即1/60秒比1/125秒速度慢一级或称低一级。 ISO ISO原指胶片对光线的敏感度，即在同等亮度的光线照射下对光线的感应的敏感度，ISO越高，底片上的银盐颗粒对光线的感应的敏感度就越高。 数码相机CMOS的感光原理是将光信号转换成电信号，因此在CMOS将电信号放大后即可相对的提高感光度，因此ISO在数码拍照上即代表电信号的放大倍数。 电信号放大后会产生明显的‘热噪’现象，因此在高ISO情况下拍照，照片成像后会出现明显的噪点，但是在暗光环境下高ISO有利于提高成像的成功率 ISO:1600 ISO:50 景深 景深是指在摄影机镜头或其他成像器前沿着能够取得清晰图像的成像景深相机器轴线所测定的物体距离范围。 在镜头前方（调焦点的前、后）有一段一定长度的空间，当被摄物体位于这段空间内时，其在底片上的成像恰位于焦点前后这两个弥散圆之间。被摄体所在的这段空间的长度，就叫景深。换言之，在这段空间内的被摄体，其呈现在底片面的影象模糊度，都在容许弥散圆的限定范围内，这段空间的长度就是景深。 景深范例 白平衡 白平衡，字面上的理解是白色的平衡。白平衡是描述显示器中红、绿、蓝三基色混合生成后白色精确度的一项指标。 白平衡的单位是K（开尔文） 假定某一黑体物质，能够将落在其上的所有热量吸收，而没有损失，同时又能够将热量生成的能量全部以“光”的形式释放出来的话，它便会因受到热力的高低而变成不同的颜色。 白平衡的范例应用演示 色温：7000K 色温：5000K 色温：3200K 测光 测光原理 任何带有自动拍摄功能的数码相机都内置有测光功能的测光表，测光表会根据CMOS所接受的光线强度，根据内置的特定风格模式计算后，将平均亮度转换为中间灰，由此得出整张照片的曝光量，再通过计算控制相应的光圈快门和ISO值，由此得出整张照片的曝光值 常见的测光模式 测光模式的种类 评价测光 取画面不同区域的亮度值，以一定比例经过处理计算得出平均亮度的测光方式 中央重点测光 以画面中央区域的亮度值进行计算，还原中间灰后得出平均亮度的测光方式 点测光 以选取的点周围极小的区域内的亮度值作为计算基础，还原中间灰后得出平均亮度的测光方式 测光实际运用范例 左图点测光区域为电脑屏幕，构图中的屏幕原本亮度被降低，还原成了中间灰色；键盘的亮度则显得更加昏暗； 右图的点测光区域为电脑的键盘，构图中的键盘亮度被增加，还原成了中