成像原理與參數(shù)解析

成像原理與參數(shù)解析

2012.12.21相機(jī)成像原理成像原理外部光線通過鏡頭聚焦，投影到感光器上使感光器感光感光器接收光線照射并將光信號轉(zhuǎn)換成模擬圖像信號圖像處理器將模擬圖像信號進(jìn)行壓縮和數(shù)字化處理，輸出壓縮圖像信號存儲器將獲得的壓縮圖像信號儲存，完成一次成像過程光線鏡頭CMOS模擬轉(zhuǎn)換器圖像處理器存儲器模擬圖像信號數(shù)字圖像信號壓縮圖像信號數(shù)字圖像信號數(shù)碼相機(jī)鏡頭構(gòu)成數(shù)碼相機(jī)鏡頭構(gòu)成數(shù)碼相機(jī)的鏡頭一般采用多種鏡片組合構(gòu)成，為了降低光線在經(jīng)過鏡片時(shí)產(chǎn)生相差和球差，專業(yè)的鏡頭一般會采用非球面鏡片去矯正這個(gè)問題，而高端的鏡頭一般都會采用天然螢石打磨的超低色散鏡片來解決色散問題，以達(dá)到靚麗鮮艷的成像效果。手機(jī)鏡頭的構(gòu)成手機(jī)相機(jī)鏡頭簡介1G3P鏡頭由左至右分別為G,P,P,P

IRFilter,

Imagesensor用于200萬/300萬像素手機(jī)相機(jī)1G2P鏡頭由左至右分別為G,P,P,

IRFilter,

Imagesensor用于130萬/200萬像素手機(jī)相機(jī)具體參數(shù)解析決定成像和曝光的3個(gè)因素光圈（aperture）控制進(jìn)入物鏡光量的光欄裝置。快門（shutter）控制攝影機(jī)曝光時(shí)間的機(jī)件。感光度（ISO）感光材料產(chǎn)生光化作用的能力，以規(guī)定基準(zhǔn)密度的相應(yīng)曝光量的倒數(shù)度量。光圈光圈是一個(gè)用來控制光線透過鏡頭，進(jìn)入機(jī)身內(nèi)感光面的光量的裝置，它通常是在鏡頭內(nèi)。表達(dá)光圈大小我們是用f值。表達(dá)光圈大小我們是用F值，其中，F(xiàn)=鏡頭的焦距/鏡頭的有效口徑的直徑。F值越小，則光圈孔徑就越大，通光量越多，F(xiàn)值越大，則光圈孔徑就越小，通光量越少快門快門是鏡頭前阻擋光線進(jìn)來的裝置，是一種讓光線在一段時(shí)間里照射膠片的裝置快門速度單位是“秒”。專業(yè)135相機(jī)的最高快門速度達(dá)到1/16000秒。常見的快門速度有：11/21/41/81/151/301/601/1251/2501/5001/10001/2000等。相鄰兩級的快門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秒速度慢一級或稱低一級。ISOISO原指膠片對光線的敏感度，即在同等亮度的光線照射下對光線的感應(yīng)的敏感度，ISO越高，底片上的銀鹽顆粒對光線的感應(yīng)的敏感度就越高。數(shù)碼相機(jī)CMOS的感光原理是將光信號轉(zhuǎn)換成電信號，因此在CMOS將電信號放大后即可相對的提高感光度，因此ISO在數(shù)碼拍照上即代表電信號的放大倍數(shù)。電信號放大后會產(chǎn)生明顯的‘熱噪’現(xiàn)象，因此在高ISO情況下拍照，照片成像后會出現(xiàn)明顯的噪點(diǎn)，但是在暗光環(huán)境下高ISO有利于提高成像的成功率ISO:1600ISO:50景深景深是指在攝影機(jī)鏡頭或其他成像器前沿著能夠取得清晰圖像的成像景深相機(jī)器軸線所測定的物體距離范圍。在鏡頭前方（調(diào)焦點(diǎn)的前、后）有一段一定長度的空間，當(dāng)被攝物體位于這段空間內(nèi)時(shí)，其在底片上的成像恰位于焦點(diǎn)前后這兩個(gè)彌散圓之間。被攝體所在的這段空間的長度，就叫景深。換言之，在這段空間內(nèi)的被攝體，其呈現(xiàn)在底片面的影象模糊度，都在容許彌散圓的限定范圍內(nèi)，這段空間的長度就是景深。景深范例白平衡白平衡，字面上的理解是白色的平衡。白平衡是描述顯示器中紅、綠、藍(lán)三基色混合生成后白色精確度的一項(xiàng)指標(biāo)。白平衡的單位是K（開爾文）假定某一黑體物質(zhì)，能夠?qū)⒙湓谄渖系乃袩崃课?，而沒有損失，同時(shí)又能夠?qū)崃可傻哪芰咳恳浴肮狻钡男问结尫懦鰜淼脑?，它便會因受到熱力的高低而變成不同的顏色。白平衡的范例?yīng)用演示色溫：7000K色溫：5000K色溫：3200K測光測光原理任何帶有自動拍攝功能的數(shù)碼相機(jī)都內(nèi)置有測光功能的測光表，測光表會根據(jù)CMOS所接受的光線強(qiáng)度，根據(jù)內(nèi)置的特定風(fēng)格模式計(jì)算后，將平均亮度轉(zhuǎn)換為中間灰，由此得出整張照片的曝光量，再通過計(jì)算控制相應(yīng)的光圈快門和ISO值，由此得出整張照片的曝光值常見的測光模式測光模式的種類評價(jià)測光取畫面不同區(qū)域的亮度值，以一定比例經(jīng)過處理計(jì)算得出平均亮度的測光方式中央重點(diǎn)測光以畫面中央?yún)^(qū)域的亮度值進(jìn)行計(jì)算，還原中間灰后得出平均亮度的測光方式點(diǎn)測光以選取的點(diǎn)周圍極小的區(qū)域內(nèi)的亮度值作為計(jì)算基礎(chǔ)，還原中間灰后得出平均亮度的測光方式測光實(shí)際運(yùn)用范例左圖點(diǎn)測光區(qū)域?yàn)殡娔X屏幕，構(gòu)圖中的屏幕原本亮度被降低，還原成了中間灰色；鍵盤的亮度則顯得更加昏暗；右圖的點(diǎn)測光區(qū)域?yàn)殡娔X的鍵盤，構(gòu)圖中的鍵盤亮度被增加，還原成了中間灰色，導(dǎo)致屏幕的曝光過度測光原理的范例演示焦距從物體不同部分射出的光線，通過鏡頭之后，聚焦在底片的一個(gè)點(diǎn)上，使影像具有清晰的輪廓與真實(shí)的質(zhì)感，這個(gè)點(diǎn)就叫焦點(diǎn)（focus）。所謂焦距（focallength），正是從鏡頭之鏡片中間點(diǎn)到光線能清晰聚焦的那一點(diǎn)之間的距離。焦距和鏡頭的種類–廣角鏡頭焦距的長度決定了被攝物體的可成像范圍，因此，擁有不同焦距的鏡頭的種類也不同廣角鏡頭廣角鏡頭可以提供超視距的取景范圍焦距為8mm的魚眼鏡頭焦距為8~20的超廣角鏡頭焦距為28~38mm的廣角鏡頭中長焦鏡頭中長焦鏡頭可以提供正常視距及遠(yuǎn)攝視角范圍焦距為40~200mm鏡頭為中長焦鏡頭中長焦鏡頭超遠(yuǎn)攝鏡頭超遠(yuǎn)攝鏡頭提供了驚人的焦距，一般用作動物攝影等焦距為400mm以上鏡頭為超遠(yuǎn)攝鏡頭超遠(yuǎn)攝鏡頭數(shù)碼相機(jī)的成像過程感光器受光獲得中間灰值運(yùn)算得出曝光值控制光圈+快門+ISO值存儲圖片數(shù)據(jù)在光線強(qiáng)度尚可的環(huán)境中盡量使用較低的ISO值調(diào)整白平衡可以