Modulo da câmara - exposição automática

1Definição de exposição automática

Primeiro, precisamos de introduzir a exposição: a intensidade da luz multiplicada pelo tempo em que a luz age.A "intensidade luminosa" na definição refere-se à intensidade da irradiação luminosa do sensor., ou seja, a iluminação; o "tempo em que a luz age" na definição refere-se ao tempo em que o filme fotossensível é irradiado pela luz, ou seja, o tempo de exposição.Exposição expressa em EPara se obter uma certa exposição, quanto maior a intensidade luminosa, mais curto o tempo de exposição; quanto menor a intensidade luminosa,Quanto mais longo o tempo de exposiçãoA exposição é uma das técnicas mais básicas e importantes para tirar fotografias.

A imagem abaixo mostra a mesma cena noturna tirada de 1,3 segundos a 15 segundos. Se o tempo for muito curto, é chamado de infra-exposição, e se o tempo for muito longo, é chamado de sobreexposição.No entanto, o tempo de exposição é apenas um dos factores que afectam a intensidade da exposição, que será mencionado mais adiante.e os fotógrafos profissionais costumavam usar um medidor de luz para calcular a intensidade de exposição necessária para a cena atual.
A intensidade de exposição = tempo de exposição * tamanho da abertura * ISO. A abertura no telefone móvel é fixa, então você só precisa considerar o tempo de exposição e ISO (que é uma representação do valor de ganho).O ganho aqui é dividido em ganho analógicoOs leitores só precisam saber que a ISO se refere ao ganho de sinal).A exposição automática no telefone celular permite que a câmera configure automaticamente o tamanho da exposição com base nas informações atuais da imagem, ou seja, o tempo de exposição e o valor ISO. A selecção dos dois será descrita em pormenor mais adiante.

2. 18% cinza
Introduzimos primeiro a lei de Weber: isto é, o limiar de diferença da sensação muda com a mudança da quantidade de estímulo original, e mostra uma certa regularidade.É expressa por uma fórmula, que é △Φ/Φ=C, onde Φ é a quantidade de estímulo original, e △ Φ é o limiar de diferença neste momento, e C é uma constante, também conhecida como taxa de Weber.

É um pouco desviado, mas o vernáculo é que a percepção das pessoas de estímulos naturais é não-linear.

Vamos introduzir o sistema de partição de exposição. Isso foi explicado por Ansel Adams e Fred Archer por volta de 1940.O olho humano divide a mudança gradual de preto para branco em 11 níveisO bloco V no meio é considerado uma intensidade de exposição moderada, que é chamada de For medium grey.

Portanto, os fotógrafos geralmente usam um medidor de luz para julgar a luz ambiente para determinar a intensidade de exposição da foto, de modo que a intensidade total de exposição da foto é de cerca de 18% cinza.Mas as cenas são diversas., então o "New York School of Photography Photography Textbook" também ensina a todos a não confiar cegamente no valor do medidor de luz para ajustar os parâmetros de exposição.se a exposição continuar a basear-se em 18% de cinza, a neve branca será fotografada como cinza.

Existem vários interruptores de cena simples no Polaroid (interior, nublado, ensolarado) que realmente definem a intensidade de exposição necessária na cena atual.

3Área de medição
Normalmente há áreas claras e escuras numa fotografia, mas se todas as áreas forem tidas em conta para calcular uma média, pode não representar fielmente as expectativas do fotógrafo.Assim, haverá uma área de medição chave.

A área de medição tem diferentes implementações de acordo com diferentes algoritmos. A primeira é dividir toda a área da imagem em áreas M * N, e tomar a área do centro X * Y;Os telefones celulares geralmente têm medição para a área do rosto, medição central Há três tipos de medição e medição pontual; a área de medição também tem uma certa distribuição de peso, e geralmente a área no centro tem um peso maior.

Em seguida, introduziremos três métodos de exposição automática diferentes: método AE médio, método AE médio melhorado por histograma e exposição automática estatística de N-segmento.

4Método AE médio
O método AE médio é um método para calcular a intensidade de exposição da área de medição.que é a intensidade de exposição de 18% de cinzaGamma é geralmente 2.2.

Input = 255 x (Output/255) gama

Se 0~255 for usado como área de cálculo no cartão de escala de cinza, então a saída de 18% de cinza é 122, e a entrada é 50. Ou seja, a intensidade de exposição real da área de medição deve ser 50.

5. Método de medição melhorado do histograma AE
A exposição à luz, calculada no caso das cenas de neve, é de cerca de 20% do valor de exposição.As cenas noturnas ou os fundos de cores sólidas não devem ser de 18% de cinza.

Então, você precisa usar o histograma para esticar moderadamente a imagem de baixo contraste.

6Método estatístico de N-segmentos
O método estatístico de N-segmento é um método utilizado nos provedores de serviços de telefonia móvel.Assim, os únicos parâmetros ajustáveis são o tempo de exposição e ISOAjustar estes dois parâmetros num telemóvel tem os seus próprios prós e contras.

O principal efeito colateral do ajuste de ISO é que também aumentará o ruído. Se você ampliar a imagem sob luz escura muitas vezes, o ruído será muito óbvio.A prioridade é ajustar o tempo de exposição, mas há um limite superior para o tempo de exposição, que deve ser concluído dentro de 33ms. taxa de quadros de pré-visualização garantida de 30fps.

Por conseguinte, os segmentos N referem-se a diferentes segmentos da ISO. É dada prioridade ao ajuste do tempo de exposição quando a ISO é pequena.Quando o tempo de exposição atinge o valor máximo e ainda não pode ser satisfeito, aumentar o nível ISO de um nível e reajustar o tempo de exposição.

Em resumo, todo o processo de exposição automática é um processo de aproximação contínua do valor ideal, tal como mostrado na figura abaixo.