光场 相机 成像方式: 合成、捕获 相机是什么？透镜组，机身，感光元件等 相机分类: 针孔相机、透镜相机 快门: 控制光在多少时间内进入相机 传感器: 接收光并存储信息，记录的是irradiance 如果把感光元件直接放在人面前，上面任意一点都能接受到各个方向的光能量，综合在一起，即irradiance 针孔相机无法记录深度信息，任何地方都是清楚地，看不到虚化 光线追踪用的就是针孔相机原理 视场(Field of View) 看到多大的范围 假设传感器高度为h，焦距为f(小孔与传感器的距离)，则fov = 2 * arctan(h/2f)，焦距变小，fov变大 fov与焦距和传感器高度都有关系，通常人们认为以35mm胶片为基准，通过定义焦距来定义fov，17mm对应广角镜头104度 同样焦距的情况下，大一点的传感器，fov也更大 曝光(exposuer) H = T * E，H代表曝光度，T代表时间，E代表irradiance 曝光时间由快门决定 Irradiance由光圈大小决定 光圈大小: f-stop，FN，F/N，类似人的瞳孔，f数越大光圈越小，FN = 光圈直径的逆 光圈越小，照片越锐利清晰 光圈越大，照片越模糊，景深 快门速度: 决定曝光时间 速度越快，照片越清晰 速度越慢，照片容易出现重影，运动模糊，在快门的打开时间内，物体运动了一段距离 ISO gain(感光度): 后期处理，接收到实际光能量之后乘以一个数控制最终结果 ISO越大，照片有可能出现噪点 在黑暗中拍照，将ISO调整到比较大，拍出来的照片虽然变亮了，但噪点也会出现，不仅放大了信号，也放大了噪声 rolling shutter: 当照片的不同部位拍到的是不同时间的位置，则可能出现扭曲的情况，如飞机螺旋桨 如果FN为4，快门速度为1/16，另一组数据FN为8，快门速度为1/60，两组的曝光度是一样的，但前者照片更清晰，但会有运动模糊，后者照片没有运动模糊，但会略带景深效果，景深与运动模糊通常要做取舍 高速摄影: 非常短的快门时间，更大的光圈 超低速摄影: 非常长的快门时间，更小的光圈，延时摄影，拉丝摄影 镜头 真正的透镜组很少使用单个镜头，而是多个镜头的复杂组合 理想化薄透镜: 不考虑镜片厚度 对于平行光经过透镜，一定会聚集到一个点，即焦点 经过焦点到达透镜的光线，一定会以平行光射出 经过透镜中间的光线，方向不变 高斯定理: 假设zo为物体距离透镜的垂直距离(物距)，zi为像距，则1/f = 1/zo + 1/zi 单一透镜的焦点是固定的，透镜组的作用就是为了让焦距可变 defocus blur Circle of Confusion(CoC) : 假设某一个平面，经过透镜之后，可以在C的位置形成清晰地像，则如果在该平面更远的地方的一个点，经过透镜之后，成清晰像的点为C1，则根据高斯定理，C1一定比C更近，但传感器目前位于C，光线会继续传播，到达C所在面的时候就模糊成了一个圆，这个圆就叫CoC，也就是景深的原理设A为光圈直径，C为点在传感器上成像圆的直径，zi为像距，zs为传感器距光圈的距离，则C/A = |zs - zi| / zi，焦距固定的情况下，zi和zs也固定，则C与A成正比 F数的准确定义: 焦距 / 光圈直径，即N = f / A，同理，A = f / N，所以C = (f/N) * |zs - zi| / zi，C与F数成反比 光线追踪做景深: 取传感器上任一点x' 取透镜上任一点x'' 连接x'和x''形成的光线，通过公式计算出打到平面上的点x''' 最后计算x''和x'''连线的radiance，记录到x'上即可 depth of field 景深 定义: 在传感器前后一段距离内成清晰像的点，我们认为该点的CoC足够小，算清晰，像的前后距离加起来叫depth of focus，物体对应的前后距离加起来为depth of field Please enable JavaScript to continue using this application.
