成像原理与参数解析

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,P

IRFilter,

Imagesensor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,

IRFilter,

Imagesensor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：11/21/41/81/151/301/601/1251/2501/5001/10001/2000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。ISOISO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:1600ISO: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，还原成了中间灰色，导致屏幕的曝光过度测光原理的范例演示焦距从物体不同部分射出的光线，通过镜头之后，聚焦在底片的一个点上，使影像具有清晰的轮廓与真实的质感，这个点就叫焦点（focus）。所谓焦距（focallength），正是从镜头之镜片中间点到光线能清晰聚焦的那一点之间的距离。焦距和镜头的种类–广角镜头焦距的长度决定了被摄物体的可成像范围，因此，拥有不同焦距的镜头的种类也不同广角镜头广角镜头可以提供超视距的取景范围焦距为8mm的鱼眼镜头焦距为8~20的超广角镜头焦距为28~38mm的广角镜头中长焦镜头中长焦镜头可以提供正常视距及远摄视角范围焦距为40~200mm镜头为中长焦镜头中长焦镜头超远摄镜头超远摄镜头提供了惊人的焦距，一般用作动物摄影等焦距为400mm以上镜头为超远摄镜头超远摄镜头数码相机的成像过程感光器受光获得中间灰值运算得出曝光值控制光圈+快门+ISO值存储图片数据在光线强度尚可的环境中尽量使用较低的ISO值调整白平衡可以