Connaissances en matière d'optique dans les modules de caméra (1)

Tout d'abord, comprenons brièvement le concept de module de caméra dont nous allons parler.est un appareil électronique important pour la capture d'images.

1. TCP (température de couleur corrélée)

Correlated color temperature is the temperature of a complete radiator (blackbody) when the chromaticity of a certain light source (gas discharge light source) is closest to the chromaticity of a complete radiator (blackbody) at a certain temperatureLe symbole est Tcp, et l'unité est Kelvin (K).

2. TCP (température de couleur)

La température de couleur est une unité de mesure qui représente les composants de couleur contenus dans la lumière.la température du corps noir fait référence à la couleur d'un corps noir absolu lorsqu'il est chauffé à partir du zéro absolu (-273°C)Après avoir été chauffé, un corps noir passe progressivement du noir au rouge, au jaune, au blanc, et émet finalement de la lumière bleue.la composante spectrale de la lumière émise par le corps noir est appelée la température de couleur à cette température, et l'unité de mesure est "K" (Kelvin).
Si la lumière émise par une certaine source lumineuse a la même composante spectrale que la lumière émise par un corps noir à une certaine température, elle est appelée une certaine température de couleur K. Par exemple,la couleur de la lumière émise par une ampoule de 100 W est la même que la couleur d'un corps noir absolu à 2527 °CLa température de couleur de la lumière émise par cette ampoule est donc: (2527+273) K = 2800K.

En fait, il n'y a pas de différence entre les deux significations de TCP ci-dessus.

3. MTF (fonction de transfert de modulation)

La fonction de transfert de modulation est une méthode plus scientifique pour analyser la résolution d'une lentille.certaines images ne peuvent pas être mesurées par standardisation, donc MTF est juste une valeur de référence.
Cette méthode de mesure de la fréquence optique est mesurée par le nombre de lignes pouvant apparaître dans une plage de mm, et son unité est exprimée en ligne/mm.Donc quand une lentille peut atteindre le point où ce qui entre est ce qui sortCependant, comme la conception de la lentille a souvent de nombreux facteurs, il est impossible d'avoir une lentille aussi idéale.

MTF cut off (MTF cut off frequency): paramètre OQAS, indiquant que la courbe MTF de l'œil humain atteindra la limite de résolution lorsque la fréquence spatiale atteint cette valeur de fréquence, c'est-à-direla valeur du MTF tend à zéro.
Pour une personne normale, plus la valeur est élevée, meilleure est la qualité visuelle.

4SFR (réponse de fréquence spatiale)
Il existe de nombreuses unités (5) de fréquence spatiale, parmi lesquelles cycles/pixel (cycle par pixel) est le système d'imagerie des appareils photo numériques.
SFR est l'abréviation de réponse de fréquence spatiale (Spatial Frequency Response), qui fait référence à la réponse d'amplitude d'un système par rapport à la fréquence spatiale d'entrée.Le SFR est similaire au MTF (modulation transfer function) des systèmes optiques traditionnels..), la capacité de résolution du système peut être déterminée intuitivement.
Les définitions et les méthodes d'essai pertinentes de SFR ont été formulées et normalisées par l'Organisation internationale de normalisation (ISO).
Quelle est la fréquence spatiale?
La fréquence générale dans notre vie quotidienne se réfère à la fréquence du temps, son unité est Hz, et sa définition est le nombre de mouvements par unité de temps (s).
[Définition officielle: 1. le nombre de fois ou de semaines de vibration ou d'oscillation effectuées par unité de temps; 2.Le nombre de fois où quelque chose se produit ou le nombre de fois où un processus est terminé dans une certaine période de temps]
Le dividende ici est l'unité donc c'est la fréquence temporelle.
Mais si nous changeons l'unité du dividende en unité spatiale millimètre, c'est le nombre de fois que quelque chose apparaît en unité milliseconde.
[Déclaration officielle: Mais l'expression de la fréquence spatiale est habituelle d'utiliser "paires de lignes par millimètre". (LP/mm), c'est-à-dire le nombre de paires de lignes par millimètre de largeur.]
L'unité de fréquence spatiale est généralement

les paires de lignes par millimètre (lp/mm),
Cycles par millimètre (cycles/mm),
Cycles par pixel (cycles par pixel),
Largesses de ligne par hauteur d'image (largesses de ligne LW/PH par hauteur d'image),
Paire de lignes par hauteur d'image (lp/ph). ]
Parmi eux, lp/mm est l'unité la plus couramment utilisée actuellement. cycles/pixel est le système d'imagerie dans les appareils photo numériques. le pixel suivant d'un appareil photo numérique est 1 cycle/pixel, deux pixels est 0.5 cycles/pixel, et quatre pixels est 0,25 cycles/pixel.
Alors, qu'est-ce que le MTF et le SFR, ou quelles sont les fonctions du MTF et du SFR?
La résolution de la caméra est d'analyser l'effet de la caméra prenant des images de différentes fréquences spatiales.plus la résolution est élevée.
MTF (fonction de transfert de modulation):
Comment calculer la fonction de transfert de modulation d'une caméra: (Il s'agit d'obtenir une fonction basée sur l'analyse de l'effet d'imagerie (valeur MTF) de la même caméra à différentes fréquences spatiales)
Le calcul du MTF consiste à calculer le contraste entre les paires de lignes les plus brillantes et les plus sombres.et lit ses valeurs les plus brillantes et les plus sombres)
La formule de calcul est la suivante:
La valeur de l'indicateur de luminosité doit être supérieure ou égale à la valeur de l'indicateur de luminosité.
La valeur MTF obtenue est la résolution de la caméra à la fréquence spatiale A.---De multiples valeurs MTF à différentes fréquences spatiales forment un ensemble de courbes pour obtenir la courbe MTF de la caméra.
Après traitement mathématique, la fonction MTF (fonction de transfert de modulation) de la caméra peut être obtenue

Dans ce cas, nous devons calculer les valeurs de réponse à différentes fréquences spatiales pour calculer le MTF.
Ensuite, la SFR (réponse de fréquence spatiale) a été introduite.

SFR (réponse de fréquence spatiale):
Selon la dérivation théorique mathématique, les gens ont découvert que seule une hypotenuse noir et blanc (corte de couteau) peut être convertie en un MTF qui est approximativement égal à toutes les fréquences spatiales.

5. EV (également appelée illuminance)
EV est l'abréviation de Exposure Values en anglais. C'est une quantité qui reflète la quantité d'exposition. Elle a été définie à l'origine comme: lorsque la sensibilité est ISO 100,le coefficient d'ouverture est F1, et le temps d'exposition est de 1 seconde, la valeur d'exposition est définie comme 0, et la valeur d'exposition est réduite d'un. Arrêt (le temps d'obturation est réduit de moitié ou l'ouverture est réduite d'un arrêt),ÉV+1; l'exposition est augmentée d'un arrêt (le temps d'obturation est doublé ou l'ouverture est augmentée d'un arrêt), EV-1.
effet
Les appareils photo réflexes ou les appareils photo continu ont des fonctions d'exposition automatique qui détectent avec précision l'intensité lumineuse de l'environnement de prise de vue grâce à leurs propres systèmes de mesure.Cela calcule automatiquement la bonne combinaison d'ouverture + vitesse d'obturationDe cette façon, la photo sera correctement exposée.
Toutefois, dans certaines conditions particulières d'éclairage et d'ombre (telles que les conditions de rétroéclairage), le système de mesure ne pourra pas effectuer de mesure correcte sur le sujet,de sorte que la photo ne puisse pas être correctement exposéeÀ ce stade, nous devons effectuer +/-EV basé sur l'expérience et intervenir artificiellement dans le système d'exposition automatique de la caméra.

6. AWB (équilibre automatique du blanc)
L'équilibre blanc automatique est un concept très important dans le domaine de la photographie télévisuelle, grâce auquel il peut résoudre une série de problèmes de reproduction des couleurs et de traitement des tons.
Beaucoup de gens rencontreront de tels problèmes lors de la prise de vue avec des appareils photo numériques: les images prises dans la pièce avec des lumières fluorescentes apparaîtront vertâtres,les scènes prises sous l'éclairage intérieur au tungstène seront jaunâtresLes photos que j'ai reçues sont inexplicablement bleutées, et la raison en est le réglage de "balance du blanc".
L'équilibre blanc automatique est généralement le paramètre par défaut des appareils photo numériques.qui peut déterminer le point de référence de la balance du blanc dans l'imageLa précision de cette balance automatique du blanc est très élevée, mais l'effet est faible lors de prises de vue dans des conditions de faible luminosité, telles que le temps nuageux,l'effet de nombreux systèmes automatiques de balance des blancs est extrêmement faible, il peut provoquer un plâtre bleuté.

7. Normes ISO (Organisation internationale de normalisation)
Les normes ISO font référence aux normes formulées par l'Organisation internationale de normalisation (ISO).L'Organisation internationale de normalisation est une fédération mondiale d'agences nationales de normalisation avec 140 pays membresSelon la charte de l'organisation, chaque pays ne peut avoir comme membre qu'un des groupes de normalisation les plus représentatifs.L'ancienne administration chinoise de la qualité et de la supervision technique participe aux activités de l'ISO au nom du CSBTS..

8. ISO (sensibilité)

La sensibilité, également connue sous le nom de valeur ISO, est une mesure de la sensibilité d'un film à la lumière.Il a été récemment normalisé par l'Organisation internationale de normalisationPour les films moins sensibles, un temps d'exposition plus long est nécessaire pour obtenir la même image qu'un film plus sensible, il est donc souvent appelé film lent.Les films hautement sensibles sont donc appelés films rapides.Que ce soit en photographie numérique ou en film, l'utilisation d'une sensibilité plus élevée pour réduire le temps d'exposition entraîne généralement une qualité d'image inférieure (en raison d'un grain de film plus grossier ou d'un bruit d'image plus élevé ou d'autres facteurs).

9. intensité lumineuse
L'intensité lumineuse est un terme physique qui désigne le flux lumineux de lumière visible reçu par unité de surface.Quantité utilisée pour indiquer l'intensité de la lumière et la mesure dans laquelle la surface d'un objet est illuminée.
L'intensité lumineuse a une grande influence sur la photosynthèse des organismes.

10Résolution
La résolution, également connue sous le nom de résolution et de résolution, peut être subdivisée en résolution d'affichage, résolution d'image, résolution d'impression et résolution de balayage.
Introduction au projet
La résolution détermine à quel point les détails d'une image bitmap sont fins.
Généralement, plus la résolution d'une image est élevée, plus elle contient de pixels, plus l'image est claire et la qualité de l'impression est meilleure.Il augmentera également l'espace de stockage occupé par les fichiers.
unité
Les unités utilisées pour décrire la résolution sont: dpi (points par pouce), lpi (lignes par pouce), ppi (pixels par pouce) et PPD (PPPixels par degré, pixels par degré).Mais seule lpi est une échelle qui décrit la résolution optiqueBien que dpi et ppi soient également des unités au sein de la catégorie de résolution, leur signification est différente de lpi.
En outre, le ppi et le dpi sont souvent utilisés de manière interchangeable. Mais il existe également des différences dans les domaines qu'ils utilisent.alors que les "points" n'apparaissent que dans le champ d'impression ou d'impression.