Camera-module - automatische belichting

1Definitie van automatische blootstelling

Eerst moeten we blootstelling introduceren: de intensiteit van licht vermenigvuldigd met de tijd die het licht opwerkt.De "lichtintensiteit" in de definitie verwijst naar de intensiteit van de lichtbestraling van de sensor., d.w.z. de verlichting; de "tijd waarop het licht werkt" in de definitie verwijst naar de tijd waarin de lichtgevoelige film door licht wordt bestraald, d.w.z. de blootstellingstijd.De blootstelling wordt uitgedrukt in EOm een bepaalde hoeveelheid belichting te verkrijgen, hoe groter de lichtsterkte, hoe korter de belichtingstijd; hoe kleiner de lichtsterkte, hoe groter de lichtsterkte, hoe korter de belichtingstijd.hoe langer de blootstellingstijdBlootstelling is een van de belangrijkste technieken voor het maken van foto's.

De onderstaande afbeelding toont dezelfde nachtelijke scène die van 1,3 tot 15 seconden is genomen.TochDe blootstellingstijd is slechts een van de factoren die van invloed zijn op de intensiteit van de blootstelling, die later zal worden genoemd.en professionele fotografen gebruikten gewoonlijk een lichtmeter om de vereiste belichtingsintensiteit voor de huidige scène te berekenen.
Blootstellingsintensiteit = belichtingstijd * diafragma * ISO. Het diafragma op de mobiele telefoon is vast, dus je hoeft alleen rekening te houden met de belichtingstijd en ISO (die een weergave is van de waarde van de winst).De winst hier is onderverdeeld in analoge winst, Digital Gain en ISP Gain, de details worden niet uitgewerkt.De automatische belichting op de mobiele telefoon stelt de camera in staat om de belichtingsgrootte automatisch in te stellen op basis van de huidige beeldinformatie, dat wil zeggen de blootstellingstijd en de ISO-waarde.

2. 18% grijs
Laten we eerst de wet van Weber introduceren: dat wil zeggen, de verschillendrempel van de sensatie verandert met de verandering van de oorspronkelijke prikkelhoeveelheid, en het toont een zekere regelmaat.Het wordt uitgedrukt door een formule, wat △Φ/Φ=C is, waarbij Φ de oorspronkelijke prikkelhoeveelheid is, en △ Φ de verschildrempel op dit moment is, en C een constante is, ook wel bekend als de Weber-snelheid.

Het is een beetje rondlopend, maar de volksmond is dat de perceptie van natuurlijke prikkels niet-lineair is. De prikkels stijgen in een bepaalde verhouding, wat een uniforme toename is voor mensen.

Laten we het blootstellingspartitioneringssysteem introduceren. Dit werd door Ansel Adams en Fred Archer rond 1940 uitgelegd.Het menselijk oog verdeelt de geleidelijke verandering van zwart naar wit in 11 niveausDe lichtreflectie van het V-blok is 18%, wat de gedefinieerde 18% grijs is.

Daarom gebruiken fotografen meestal een lichtmeter om het omgevingslicht te beoordelen om de belichtingsintensiteit van de foto te bepalen, zodat de totale belichtingsintensiteit van de foto ongeveer 18% grijs is.Maar de scènes zijn verschillend., dus de "New York School of Photography Photography Textbook" leert ook iedereen om niet blindelings te vertrouwen op de waarde van de lichtmeter om de belichtingsparameters aan te passen.indien de blootstelling nog steeds is gebaseerd op 18% grijs, zal de witte sneeuw gefotografeerd worden als grijs.

Er zijn verschillende eenvoudige scène-schakelaars op Polaroid (binnen, bewolkt, zonnig) die de benodigde belichtingsintensiteit in de huidige scène definiëren.

3. Meting gebied
Als alle gebieden in aanmerking worden genomen om een gemiddelde te berekenen, is het mogelijk dat deze niet getrouw de verwachtingen van de fotograaf weergeeft.dus er zal een belangrijke meting gebied.

Het meetgebied heeft verschillende implementaties volgens verschillende algoritmen. De eerste is om het gehele beeldgebied in M * N-gebieden te verdelen en het middelpunt X * Y-gebied te nemen;mobiele telefoons hebben meestal meting voor het gezichtsgebiedEr zijn drie soorten meting en spotmeting; het meetgebied heeft ook een bepaalde gewichtsverdeling en meestal heeft het gebied in het midden een groter gewicht.

Vervolgens zullen we drie verschillende automatische blootstellingsmethoden introduceren: gemiddelde methode AE, histogramverbeterde gemiddelde methode AE en statistische automatische blootstelling in N-segmenten.

4. Gemiddelde methode AE
De gemiddelde methode AE is een methode voor de berekening van de blootstellingsintensiteit van het meetgebied.die de belichtingsintensiteit van 18% grijs isGamma is over het algemeen 2.2.

Input = 255 x (Output/255) gamma

Als 0~255 wordt gebruikt als het berekeningsgebied op de grijschaalkaart, dan is de Output van 18% grijs 122 en de Input 50. Dat wil zeggen de werkelijke belichtingsintensiteit van het meetgebied moet 50 zijn.

5. Histogram verbeterde gemiddelde methode AE
Laten we eens terugkijken op de tekortkomingen van het in de derde alinea genoemde concept van 18% grijs.nachtelijke scènes of vaste achtergronden mogen niet 18% grijs zijn.

Vervolgens moet je het histogram gebruiken om het laagcontrastbeeld matig uit te rekken.

6. N-segment statistische methode
De N-segment statistische methode is een methode die wordt gebruikt bij mobiele telefoonproviders.dus de enige instelbare parameters zijn belichtingstijd en ISOHet aanpassen van deze twee parameters op een mobiele telefoon heeft zijn eigen voor- en nadelen.

Het belangrijkste bijwerking van het aanpassen van ISO is dat het ook het geluid zal vergroten. Als je het beeld vele malen vergroot onder donker licht, zal het geluid erg duidelijk zijn.de prioriteit is de blootstellingstijd aan te passen, maar er is een bovengrens voor de belichtingstijd, die binnen 33 ms moet worden voltooid.

Daarom verwijzen N-segmenten naar verschillende ISO-segmenten.Wanneer de blootstellingstijd de maximale waarde bereikt en nog steeds niet kan worden voldaan, verhoog de ISO met één niveau en pas de belichtingstijd opnieuw aan.

Samengevat is het gehele automatische blootstellingsproces een proces waarbij de ideale waarde voortdurend wordt benaderd, zoals in de onderstaande figuur wordt weergegeven.