成像原理與參數解析

成像原理與參數解析

2012.12.21相機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換成模擬圖像信號圖像處理器將模擬圖像信號進行壓縮和數字化處理，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模擬轉換器圖像處理器存儲器模擬圖像信號數字圖像信號壓縮圖像信號數字圖像信號數碼相機鏡頭構成數碼相機鏡頭構成數碼相機的鏡頭一般采用多種鏡片組合構成，為了降低光線在經過鏡片時產生相差和球差，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，以達到靚麗鮮艷的成像效果。手機鏡頭的構成手機相機鏡頭簡介1G3P鏡頭由左至右分別為G,P,P,P

IRFilter,

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

IRFilter,

Imagesensor用于130萬/200萬像素手機相機具體參數解析決定成像和曝光的3個因素光圈（aperture）控制進入物鏡光量的光欄裝置?？扉T（shutter）控制攝影機曝光時間的機件。感光度（ISO）感光材料產生光化作用的能力，以規(guī)定基準密度的相應曝光量的倒數度量。光圈光圈是一個用來控制光線透過鏡頭，進入機身內感光面的光量的裝置，它通常是在鏡頭內。表達光圈大小我們是用f值。表達光圈大小我們是用F值，其中，F=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來的裝置，是一種讓光線在一段時間里照射膠片的裝置快門速度單位是“秒”。專業(yè)135相機的最高快門速度達到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的敏感度，ISO越高，底片上的銀鹽顆粒對光線的感應的敏感度就越高。數碼相機CMOS的感光原理是將光信號轉換成電信號，因此在CMOS將電信號放大后即可相對的提高感光度，因此ISO在數碼拍照上即代表電信號的放大倍數。電信號放大后會產生明顯的‘熱噪’現象，因此在高ISO情況下拍照，照片成像后會出現明顯的噪點，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器軸線所測定的物體距離范圍。在鏡頭前方（調焦點的前、后）有一段一定長度的空間，當被攝物體位于這段空間內時，其在底片上的成像恰位于焦點前后這兩個彌散圓之間。被攝體所在的這段空間的長度，就叫景深。換言之，在這段空間內的被攝體，其呈現在底片面的影象模糊度，都在容許彌散圓的限定范圍內，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、藍三基色混合生成后白色精確度的一項指標。白平衡的單位是K（開爾文）假定某一黑體物質，能夠將落在其上的所有熱量吸收，而沒有損失，同時又能夠將熱量生成的能量全部以“光”的形式釋放出來的話，它便會因受到熱力的高低而變成不同的顏色。白平衡的范例應用演示色溫：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碼相機都內置有測光功能的測光表，測光表會根據CMOS所接受的光線強度，根據內置的特定風格模式計算后，將平均亮度轉換為中間灰，由此得出整張照片的曝光量，再通過計算控制相應的光圈快門和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測光取畫面不同區(qū)域的亮度值，以一定比例經過處理計算得出平均亮度的測光方式中央重點測光以畫面中央區(qū)域的亮度值進行計算，還原中間灰后得出平均亮度的測光方式點測光以選取的點周圍極小的區(qū)域內的亮度值作為計算基礎，還原中間灰后得出平均亮度的測光方式測光實際運用范例左圖點測光區(qū)域為電腦屏幕，構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；右圖的點測光區(qū)域為電腦的鍵盤，構圖中的鍵盤亮度被增加，還原成了中間灰色，導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，聚焦在底片的一個點上，使影像具有清晰的輪廓與真實的質感，這個點就叫焦點（focus）。所謂焦距（focallength），正是從鏡頭之鏡片中間點到光線能清晰聚焦的那一點之間的距離。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攝鏡頭超遠攝鏡頭提供了驚人的焦距，一般用作動物攝影等焦距為400mm以上鏡頭為超遠攝鏡頭超遠攝鏡頭數碼相機的成像過程感光器受光獲得中間灰值運算得出曝光值控制光圈+快門+ISO值存儲圖片數據在光線強度尚可的環(huán)境中盡量使用較低的ISO值調整白平衡可以