Optische Kenntnisse im Modul Kamera (1)

Zunächst ein kurzes Verständnis des Konzepts des Kameramoduls, über das wir sprechen möchten: Das Kameramodul, der vollständige Name des Kamera-Kompaktmoduls, abgekürzt CCM, ist ein wichtiges elektronisches Gerät zur Bilderfassung.

1. TCP (Korrelationsfarbtemperatur)

Die Korrelationsfarbtemperatur ist die Temperatur des gesamten Strahlers (schwarzen Körpers), bei der die Farbe einer bestimmten Lichtquelle (Gasentladungslichtquelle) der Farbe des gesamten Strahlers (schwarzen Körpers) bei einer bestimmten Temperatur, die als Korrelationsfarbtemperatur bezeichnet wird, am nächsten kommt. Das Symbol ist Tcp und die Einheit ist offen (K).

2. TCP (Farbtemperatur)

Die Farbtemperatur ist eine Maßeinheit, die den Farbanteil eines Lichts angibt. Theoretisch bezieht sich die Schwarzkörpertemperatur auf die Farbe des absoluten Schwarzkörpers nach der Erwärmung vom absoluten Nullpunkt (-273 °C). Nachdem der schwarze Körper erhitzt wurde, ändert sich seine Farbe allmählich von Schwarz über Rot, Gelb und Weiß und strahlt schließlich blaues Licht aus. Bei Erwärmung auf eine bestimmte Temperatur wird die Spektralkomponente des vom schwarzen Körper emittierten Lichts als Farbtemperatur bei dieser Temperatur bezeichnet und die Maßeinheit ist „K“ (Kelvin).

Wenn das von einer Lichtquelle ausgestrahlte Licht die gleiche spektrale Zusammensetzung aufweist wie das von einem schwarzen Körper bei einer bestimmten Temperatur ausgestrahlte Licht, spricht man von einer bestimmten K-Farbtemperatur. Wenn die Farbe des von einer 100-W-Glühbirne ausgestrahlten Lichts mit der Farbe des absoluten Schwarzkörpers bei 2527 °C übereinstimmt, dann beträgt die Farbtemperatur des von dieser Glühbirne ausgestrahlten Lichts: (2527 + 273) K = 2800 K.

Tatsächlich gibt es keinen Unterschied zwischen den beiden Bedeutungen von TCP oben, allgemein als Farbtemperatur bezeichnet, seien Sie nicht zu verwirrt

3. MTF (Modulationsübertragungsfunktion)

Die Modulationsübertragungsfunktion (Modulationsübertragungsfunktion) ist eine relativ wissenschaftliche Methode zur Analyse der Bildauflösung eines Objektivs. In letzter Zeit haben immer mehr Leute festgestellt, dass, obwohl es sich um einen Standard handelt, einige Bilder durch Nichtstandardisierung gemessen werden können, sodass MTF nur ein Referenzwert ist, nicht das Ganze.

Bei dieser Art der Messung der optischen Frequenz wird die Anzahl der Linien gemessen, die in einem mm-Bereich dargestellt werden können, und die Einheit wird in Linien/mm angegeben. Wenn eine Linse diesen Ein- und Austrittsgrad erreichen kann, handelt es sich daher um eine sogenannte perfekte Linse. Da das Linsendesign jedoch häufig von vielen Faktoren abhängt, ist es unmöglich, eine derart idealisierte Linse zu haben.

MTF-Grenzwert (MTF-Grenzfrequenz): OQAS-Parameter, der angibt, dass die MTF-Kurve des menschlichen Auges die Auflösungsgrenze erreicht, wenn die räumliche Frequenz den Frequenzwert erreicht, d. h. der MTF-Wert gegen Null tendiert.

Normale Menschen ≧ 30 °C/Grad, je höher der Wert, desto besser die Bildqualität.

4. SFR (räumlicher Frequenzgang)

Es gibt viele Einheiten der räumlichen Frequenz (5), von denen Zyklen/Pixel (Zyklen pro Pixel) das Abbildungssystem in der Digitalkamera ist.

SFR ist die Abkürzung für „Spatial Frequency Response“ (räumlicher Frequenzgang), womit sich die Amplitudenantwort eines Systemausgangs im Verhältnis zur räumlichen Frequenz des Eingangs bezieht. SFR ähnelt der MTF (Modulationsübertragungsfunktion) herkömmlicher optischer Systeme und kann intuitiv die Bildauflösungsfähigkeit des Systems bestimmen.

Die Internationale Organisation für Normung (ISO) hat die entsprechende Definition und Testmethode für SFR entwickelt und standardisiert.

Was ist Raumfrequenz?

Die allgemeine Frequenz in unserem täglichen Leben bezieht sich auf die Zeitfrequenz, ihre Einheit ist Hz und ihre Definition ist die Anzahl der Bewegungen pro Zeiteinheit (s).

[Offizielle Definition: 1. die Anzahl der Male oder Wochen, die eine Vibration oder Schwingung pro Zeiteinheit abgeschlossen wird; 2. die Anzahl der Male, die etwas passiert oder ein Prozess in einer bestimmten Zeit abgeschlossen wird]

Die Dividende wird hier in Einheiten angegeben, es handelt sich also um eine Zeitfrequenz.

Was aber wäre, wenn wir den Dividenden in die Raumeinheit Millimeter ändern würden? Es handelt sich dabei um die Häufigkeit, mit der etwas in einer Millisekunde vorkommt. Hier nennen wir es räumliche Frequenz.

[Offiziell: Die Raumfrequenz wird jedoch üblicherweise als „Linienpaare pro Millimeter“ (LP/mm) ausgedrückt, also wie viele Linienpaare pro Millimeter Breite vorhanden sind.]

[Man kann es auch folgendermaßen ausdrücken: und die Einheit der räumlichen Frequenz ist im Allgemeinen

Linienpaare pro Millimeter (lp/mm),

Zyklen pro Millimeter (Zyklen/mm),

Zyklen pro Pixel (Zyklen/Pixel),

LW/PH Linienbreiten pro Bildhöhe,

Linienpaarhöhe pro Bild (lp/ph). ]

lp/mm ist derzeit die am häufigsten verwendete Einheit. Zyklen/Pixel ist ein Bildgebungssystem in Digitalkameras. Der nächste Pixel einer Digitalkamera beträgt 1 Zyklus/Pixel, zwei Pixel betragen 0,5 Zyklen/Pixel und vier Pixel betragen 0,25 Zyklen/Pixel.

Was also sind MTF und SFR, bzw. was machen MTF und SFR? Hier kommt die Auflösung der Kamera ins Spiel.

Die analytische Leistung der Kamera besteht darin, die Wirkung von Bildern zu analysieren, die von der Kamera mit unterschiedlichen räumlichen Frequenzen aufgenommen werden. Verschiedene Kameras mit hohen Raumfrequenzen, deren Bild klarer ist und deren Analyseleistung höher ist.

MTF (Modulationsübertragungsfunktion):

So berechnen Sie die Modulationsübertragungsfunktion einer Kamera: (Eine Funktion wird basierend auf der Analyse des Abbildungseffekts (MTF-Wert) derselben Kamera bei verschiedenen Raumfrequenzen ermittelt.)

Die Berechnung der MTF dient der Ermittlung des Kontrasts zwischen den hellsten und dunkelsten Linienpaaren. (Berechnungsverfahren: Das Bild der Kamera bei der Ortsfrequenz A wird als hellster und dunkelster Wert ausgelesen)

Die Berechnungsformel lautet:

MTF = (maximale Helligkeit – minimale Helligkeit)/(maximale Helligkeit + minimale Helligkeit)

Der erhaltene MTF-Wert ist das Auflösungsvermögen der Kamera bei der Raumfrequenz a. —- Die MTF-Kurve der Kamera kann durch Bilden einer Kurvenschar aus MTF-Werten bei unterschiedlichen Raumfrequenzen erhalten werden.

Die MTF-Funktion (Modulationsübertragungsfunktion) der Kamera kann durch mathematische Verarbeitung ermittelt werden.

Das bedeutet, dass wir bei der Berechnung der MTF die Reaktion bei verschiedenen räumlichen Frequenzen berechnen müssen. Heißt das, dass Sie mehrere Bilder aufnehmen müssen? Ist das nicht unpraktisch?

Und dann haben wir SFR (räumliche Frequenzantwort)

SFR (räumlicher Frequenzgang):

Gemäß der mathematischen Theorie stellt man fest, dass nur eine schwarz-weiße Hypothenuse (Messerschneide) in annähernd gleiche Werte für alle räumlichen Frequenzen unter der MTF umgewandelt werden kann.

EV (auch Beleuchtungsstärke genannt)

EV ist eine Abkürzung für „English Exposure Values“, was den Belichtungswert angibt. Ursprünglich wurde es wie folgt definiert: Wenn die Empfindlichkeit ISO 100, der Blendenkoeffizient F1 und die Belichtungszeit 1 Sekunde beträgt, wird die Belichtung als 0 definiert und die Belichtung wird um einen Gang reduziert (die Verschlusszeit wird um die Hälfte reduziert oder die Blende wird um einen Gang reduziert), EV+1; Erhöhen Sie die Belichtung um einen Schritt (verdoppeln Sie die Verschlusszeit oder erhöhen Sie die Blende um einen Schritt), EV-1.

Wirkung

SLR- oder DC-Kameras verfügen über eine automatische Belichtungsfunktion, die über ein eigenes Messsystem die Lichtintensität der Aufnahmeumgebung genau erkennt. Die richtige Kombination aus Blendenwert und Verschlusszeit wird automatisch berechnet. Damit das Foto richtig belichtet werden kann.

Unter bestimmten besonderen Licht- und Schattenbedingungen (z. B. bei Gegenlicht) kann das Photometriesystem das Motiv jedoch nicht richtig messen, sodass das Foto nicht richtig belichtet werden kann. Derzeit müssen wir den Erfahrungen mit +/- EV und menschlichen Eingriffen in das automatische Belichtungssystem der Kamera folgen. Für eine genauere Belichtung.

Sechs, AWB (Automatischer Weißabgleich)

Der automatische Weißabgleich ist ein sehr wichtiges Konzept im Bereich der Fernsehfotografie, mit dem sich eine Reihe von Problemen bei der Farbwiedergabe und Tonverarbeitung lösen lassen.

Viele Leute stoßen bei der Verwendung von Digitalkameras auf folgendes Problem: Das in einem Raum mit Leuchtstoffröhre aufgenommene Bild erscheint grün, die Aufnahme im Innenraum unter Kunstlicht gelb und das im Schatten von Tageslicht aufgenommene Foto erscheint unerklärlicherweise blau. Der Grund hierfür ist die Einstellung des „Weißabgleichs“.

Der automatische Weißabgleich ist normalerweise die Standardeinstellung von Digitalkameras. Die Kamera verfügt über ein komplexes rechteckiges Diagramm, das den Weißabgleich-Referenzpunkt im Bild bestimmt, um die Weißabgleichanpassung zu erreichen. Die Genauigkeit dieses automatischen Weißabgleichs ist sehr hoch, die Wirkung ist jedoch bei Aufnahmen unter schlechten Lichtbedingungen, wie z. B. bei bewölktem Wetter, schwach. Viele automatische Weißabgleichsysteme sind sehr schlecht und können Blauflecken verursachen.

7. ISO-Normen (Internationale Organisation für Normung)

ISO-Normen sind von der Internationalen Organisation für Normung (ISO) entwickelte Normen. Die Internationale Organisation für Normung (ISO) ist ein weltweiter Zusammenschluss nationaler Normungsorganisationen mit 140 Mitgliedsländern. Gemäß der Satzung der Organisation kann jedes Land nur eines der repräsentativsten Normungsgremien als Mitglied haben, und das ehemalige Staatliche Büro für Qualität und technische Überwachung Chinas beteiligt sich im Namen des CSBTS an den ISO-Aktivitäten.

8. ISO (Geschwindigkeit)

Die Empfindlichkeit, auch ISO-Wert genannt, ist ein Maß für die Lichtempfindlichkeit eines Films, die durch Empfindlichkeitsmessung und Messung mehrerer Werte ermittelt und kürzlich von der Internationalen Organisation für Normung standardisiert wurde. Bei weniger empfindlichen Negativen ist eine längere Belichtungszeit erforderlich, um das gleiche Bild zu erzielen wie bei empfindlicheren Negativen. Daher werden sie oft als langsame Negative bezeichnet. Hochempfindliche Negative werden daher als schnelle Negative bezeichnet. Sowohl in der Digital- als auch in der Negativfotografie führt die Verwendung relativ höherer Empfindlichkeiten zur Reduzierung der Belichtungszeit normalerweise zu einer geringeren Bildqualität (aufgrund dickerer Filmpartikel, stärkerem Bildrauschen oder anderen Faktoren).

9. Lichtintensität

Lichtintensität ist ein physikalischer Begriff, der sich auf den Lichtstrom sichtbaren Lichts pro Flächeneinheit bezieht. Beleuchtungsstärke, Einheit Lux (Lux oder lx). Eine Größe, die die Lichtintensität und das Ausmaß angibt, in dem die Oberfläche eines Objekts beleuchtet wird.

Die Lichtintensität hat großen Einfluss auf die Photosynthese von Organismen. Es kann mit einem Illuminometer gemessen werden.

10. Auflösung

Die Auflösung, auch Auflösungsvermögen, Auflösungsvermögen genannt, lässt sich in Bildschirmauflösung, Bildauflösung, Druckauflösung und Scanauflösung unterteilen.

Einleitung

Die Auflösung bestimmt den Detailgrad eines Bitmap-Bildes.

Im Allgemeinen gilt: Je höher die Auflösung des Bildes, desto mehr Pixel enthält es, desto klarer ist das Bild und desto besser ist die Druckqualität. Gleichzeitig erhöht sich dadurch auch der von Dateien belegte Speicherplatz.

Einheit

Die zur Beschreibung der Auflösung verwendeten Einheiten sind: dpi (Punkte pro Zoll), lpi (Zeilen pro Zoll), ppi (Pixel pro Zoll) und PPD (PPPixel pro Grad). Aber nur lpi beschreibt die Skala der optischen Auflösung. Obwohl dpi und ppi ebenfalls Auflösungseinheiten sind, haben sie eine andere Bedeutung als lpi. Darüber hinaus lassen sich lpi und dpi nicht umrechnen, sondern können nur durch Erfahrung geschätzt werden.

Darüber hinaus werden ppi und dpi häufig vermischt. Es gibt jedoch Unterschiede hinsichtlich der von ihnen genutzten Felder. Aus technischer Sicht existieren „Pixel“ nur im Bereich der Computeranzeige und „Punkte“ kommen nur im Bereich des Druckens oder Druckens vor.