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2022/08/03阅读:20主题:默认主题

图像传感第一章学习心得

第1章 数码相机概览

 本章主要概述了数码相机的定义、原理、历史、类型以及基本结构等相关内容,大部分内容并不重要,因此仅作了解。其中,第一个小节的第一句关于图像的描述写的比较有趣,让我觉得有必要摘录下来。书中提到:

一幅图像可以描述为“一个平面上与位置成函数关系的光强或反射率的变化”。相机是一台捕捉并记录图像的设备,其中“捕捉”是指将一幅图像中包含的信息转换成相应的以可重现方式储存的信号。

 它清晰明了的告诉我们,光本身是一个光强随位置变化的函数弥漫在空间中,当光与空间中存在的物体发生接触时,物体本身对光的反射率会对这个函数产生影响。而图像,就是光的位置函数在特定空间中与物体接触后变化情况的体现。这句话让人着迷的地方在于,它用准确具体的描述高度概括了简单抽象的词汇。
 但这种表述并未考虑到时间因素,因为光实际上不仅与空间位置有关,也会随着时间的变化而变化。同时,图像的产生也与光的时间函数积分有关(相机快门速度)。因此,书中这种简化了的表述是一种取巧,忽略掉一些信息从而达到简化概念帮助理解的目的。我尝试着在这种表述的基础上添加上时间因素,将这种表述变为“一个平面上与位置成函数关系的光强或反射率在时间尺度的累计”。这个修改基于我浅显的理解,是一种粗糙的添加。
 仍然考虑书中的表述时,相机在获取图像过程中的作用,就是忠实再现光的位置函数在特定空间中的变化情况,并且把这种变化以可再现的方式存储下来。卤化银相机使用胶片同时实现图像获取以及存储的功能,缺点是不可重复利用。而数码相机使用图像传感器来获取图像信息,并使用额外的电磁或电子储存设备来进行图像的存储。
 下面这两幅图分别体现了相机的一种分类以及它们之间的区别。

相机分类情况及差异
相机分类情况及差异

 数码相机使用图像传感器代替胶卷实现图像采集时,由于图像传感器与胶卷不同的特性,会不可避免的出现一些原来没有遇到过的问题,例如摩尔纹等。针对这些问题,改进的方案包括但不限于滤波器和光学低通滤波器。

由于图像传感器在红外范围内有很高的灵敏度,会对图像质量产生影响,所以在图像传感器的前端要安装一个用于衰减红外线的滤波器。在图像传感器前端还需要安装一个光学低通滤波器(OLPF)用于防止图像产生摩尔纹(Moire artifacts)。

 第一章中主要描述了数码相机的发展历程等,没有涉及到太多需要总结的内容,主要是做一个了解即可。

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