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      技術(shù)支持

      【視覺知識】影響曝光的三要素

      • 來源:光虎


      什么是曝光?
      通俗意義上講,曝光就是描述圖像的明暗程度的詞匯,照片太暗稱為曝光不足,照片太亮叫做過度曝光。曝光由三個因素影響:光圈、快門、ISO(感光度)。

      如何理解光圈、快門及ISO?

      一、光圈

      光圈主要影響進光量和景深兩個方面。

      進光量:光圈越小,單位時間進光量越少,光圈值越大;光圈越大、單位時間進光量越多,光圈值越小。

      光圈值通常用大寫F或者小寫f標識,光圈的檔位設(shè)計是按照每變化一檔,進光量變化一倍,所以光圈值的檔位設(shè)計是相鄰的兩檔的數(shù)值相差1.4倍(也就是√2=1.414,小數(shù)點后兩位忽略不計)。光圈的大小與光圈值是反比關(guān)系,即每提高一檔,實際光圈變小一檔,進光量減少一倍。比如從f/2.8調(diào)到f/1.4就是光圈值變小兩檔,實際光圈變大兩檔,進光量增加兩倍,實際效果就是畫面變亮兩倍。


      景深:光圈越小,景深越好(背景清晰);光圈越大,景深越差(背景虛化)。


      可以簡單理解為光圈越大,焦距就變得越小,所以背景更容易虛化、所以通常拍小景深要求的物體,可以用大光圈,減少打光亮度,突出重點;拍攝大景深要求的物體,可以用小光圈,會使不同高度的畫面都更加清晰。




      二、快門

      快門主要影響進光量、畫面動態(tài)效果兩個方面。

      進光量:快門速度越低,即曝光時間越久,進光量越多;快門速度越高,即曝光時間越短,進光量越少。

      快門速度在工業(yè)上通常用μs來表示,代表拍照時的曝光時間。

      動態(tài)效果:快門速度越低,拍攝運動中的物體越模糊;快門速度越高,拍攝運動中的物體越清晰。

      工業(yè)相機拍攝移動中的物體,通常使用全局快門的相機,來同一時間捕捉整個畫面,當拍攝的物體運動速度超過相機快門速度的時候,相機所捕捉的圖像就會產(chǎn)生拖影,也就是在一次快門時間內(nèi),物體以高速移動了至少兩個像素位置,也就是拖影現(xiàn)象。



      三、ISO(感光度

      ISO主要影響對光線敏感度、噪點兩個方面。

      對光線敏感度:ISO值越低,對光線越不敏感;ISO值越高,對光線越敏感。

      ISO用來表示對光線的敏感度,直接用數(shù)值表示。傳統(tǒng)膠卷的感光度是通過改變膠卷的化學(xué)成分,來改變它對光線的敏感度,而工業(yè)相機的感光元件是不變的,通過提高每個像素,乃至合并像素來提高感光速度。ISO的檔位設(shè)計是按照每變化一檔,對光線敏感度變化一倍。比如從200調(diào)到400,就是ISO提升一檔,對光線敏感度提高一倍,實際效果就是畫面變亮一倍。

      常見ISO值:100200400800、16003200、6400、1280025600等。

      噪點:ISO值越低,噪點越少;ISO值越高,噪點越多。

      簡單的說隨著ISO值的提高,噪點是會變多的,這跟ISO的原理有關(guān),因為是通過電子信號放大增益技術(shù),在放大的同時,噪點也被放大。所以通常是在光線不足時,為了捕捉稍縱即逝的畫面或提高曝光速度,愿意犧牲圖片的質(zhì)量來捕捉寶貴的畫面。



      將工業(yè)相機拍出的一張圖片比作一個有過濾網(wǎng)的可控制出水速度的水龍頭,放滿一桶水。

      光圈就是水龍頭的開關(guān)

      快門就是水龍頭打開的時間。

      ISO(感光度)就是濾網(wǎng)。

      光圈、快門、ISO的作用

      用一張圖來詮釋光圈、快門、ISO的作用。



      【來源:光虎光學(xué)內(nèi)部培訓(xùn)資料】

      光虎光學(xué)專業(yè)生產(chǎn)由德國設(shè)計的工業(yè)鏡頭
      以高精度雙遠心鏡頭為核心,涵蓋高性能FA定焦鏡頭、變倍鏡頭等產(chǎn)品。
      可實現(xiàn)為客戶定制化研發(fā)生產(chǎn)。光虎光學(xué)還代理歐美日機器視覺全系列產(chǎn)品。
      如面陣與線掃工業(yè)相機、智能相機、3D相機、紅外與紫外相機、光源、圖像采集卡、機器視覺軟件及其他周邊產(chǎn)品。


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