1、變焦和對焦有什么區別?
變焦就是改變鏡頭的焦距(準確說是像距),以改變拍攝的視角,也就是通常所說的把被攝體拉近或推遠。焦距越長,視角越窄。
對焦通常指調整鏡片組和芯片(傳感器平面)之間的距離,使被拍攝的物體清晰可見。我們通常說的“調焦”一般指“對焦”。
2、為什么鏡頭在最大光圈時通常成像不佳,或者說“成像比較肉”?
追求成像的銳利應該是所有鏡頭的追求。鏡頭的光圈值一般從F1.2 - F32不等。通常成像最銳利的光圈值是F5.6或者F8,為什么呢?這涉及到2個概念,一個是球差、一個是衍射。
衍射:超小光圈時影響銳利度的因素。衍射(diffraction)是指波遇到障礙物時偏離原來直線傳播的物理現象。在經典物理學中,波在穿過狹縫、小孔或圓盤之類的障礙物后會發生不同程度的彎散傳播。球差:大光圈時影響銳利度的因素。
我們通常看到的透鏡成像的簡化圖中,平行光通過透鏡以后匯聚于一點,這點叫做焦點,其實真實的情況并非如此。如下圖所示:
光線不能完美匯聚,也就不可能產生銳利的成像。當光圈大(光圈F值小)的時候,透鏡接收光的圓面很大,于是光線的匯聚處會非常分散,造成成像不銳利。當光圈縮小的時候,透鏡接收光的圓面很小,這時候光線經過透鏡以后,匯聚處相對來說更集中一些,這樣成像也就更加銳利了。
當然,對于實際的鏡頭來說,鏡頭內部的鏡片是很復雜的,可能有幾片甚至十幾片鏡片,有些鏡片的材質還較為昂貴,它們的主要作用其實就是改善鏡頭的光學素質,校正各種球差、彗差、色散、畸變等等。
3、工業中,紅光和藍光使用上有什么區別?
解析力方面:藍光由于波長更短,衍射效應更弱,因此刻畫細節的能力更強,拍攝微小的物體,藍光是首選。而紅光,黑白CCD對紅光更敏感,在需要盡量減輕環境光干擾的時候,有一點作用。
拍攝成像方面:用紅色光給彩色物體打光,然后用黑白相機拍攝,物體紅色的部分變成亮白色,物體白色部分變成淺灰色,跟紅色差異大的顏色則變成暗黑色,黑色還是黑色。
4、為什么工業領域很少提及ISO這個參數?
一般在工業領域的機器視覺中都知道光圈、快門(曝光時間),工業機器視覺領域有沒有ISO這個參數呢?有的,只不過換了個名字,叫做gain(增益),這個參數一般沒人調它,一般也不用調。
光圈、快門時間、ISO是取得合適曝光的三駕馬車,三者互相合作也互相制約。ISO通常取值為100-3200。
通常ISO越高,相機感應光的能力越強,相應的噪點也越多,畫質也越差。對于每一個攝影師來說,絕大多數情況下,他都希望把ISO固定在100,因為這可以獲得最純凈的畫面,但這幾乎是不可能的。因為在暗光環境下,ISO太低,只能強行調大光圈,但是光圈是有限的,因此只能增加快門時間,但是快門時間一長,手持拍攝必然糊片。
但是在工業領域一般不存在這個問題(或者說這個問題是次要問題),一是因為工業相機一般不動,曝光時間很長也不會糊片,另外,工業視覺設備光源自帶,幾乎不存在暗光環境。
5、為什么光源的亮度越高越好?
高亮度光源至少有這些好處:光源亮度高,快門時間就能降下來,有可能可以提高采圖速度;其次光源亮度高,可以大大減輕環境雜光的影響;另外,光源亮度高,可以將光圈縮小,而通常縮小光圈可以得到更銳利的畫面和更大的景深,這些對于機器視覺系統來說是極為重要的。所以選擇光源的時候,光源亮度越高越好。
6、什么是單顆像素質量?
單顆像素指的是傳感器上的一顆像素,單顆像素質量通常直接和像素顆粒的大小有關。例如有的相機的像素顆粒是5μm × 5μm,而很多手機的像素顆粒大小是1.12μm × 1.12μm,或者1.3μm × 1.3μm,這個數值越大,表明單顆像素質量越好。
主要原因是,像素之間存在電訊干擾,像素顆粒越小,相同面積的像素點越多,那么越容易產生相互干擾,帶來的結果是畫質純凈度的下降。反之,像素顆粒越大,相同面積的像素點越少,干擾越少,成像畫質純凈度會更有優勢。
審核編輯:黃飛
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