Camera理論基礎和工作原理

2021-09-01 17:22:53 字數 1655 閱讀 8086

1 拍照成像流程(專業詞彙單位)                  

camera理論基礎和工作原理

光線通過鏡頭lens進入攝像頭內部,然後經過ir filter過濾紅外光,最後到達sensor(感測器),senor分為按照材質可以分為cmos和ccd兩種,可以將光學訊號轉換為電訊號,再通過內部的adc電路轉換為數碼訊號,然後傳輸給dsp(如果有的話,如果沒有則以dvp的方式傳送資料到基帶晶元baseband,此時的資料格式raw data,後面進行加工處理,轉換成rgb、yuv等格式輸出。具體分析可見此博文:

isp,image signal processor,影象訊號處理器;

dsp,data signal processor,數字訊號處理器;

isp,image sensor processor(影象感測器處理器);

isp(

image sensor processor

)包含dsp

,dsp

包含isp

(image signal processor)。

影象處理晶元 dsp:它的作用是將感光晶元獲得的資料及時地快速地傳遞到**處理器並重新整理感光晶元,進入dsp的資料是raw data,採集到的原始資料。如果整合了dsp,則raw data會經過awb、color matrix、lens shading、gamma、sharpness、ae和de-noise處理,最終輸出yuv或者rgb格式的資料。

isp一般用來處理image sensor(影象感測器)的輸出資料,如進行:aec(自動**控制)、agc(自動增益控制)、awb(自動白平衡)、色彩校正、gamma校正、祛除壞點、auto black level、auto white level 等等功能的處理。(這裡認為isp是一類特殊的處理影象訊號的dsp)。

2 raw資料處理流程:

『 感測器輸出的raw資料是原始的資料,即感測器直接記錄的、與照度成線性關係的第一手資料。

整個raw資料到顯示在我們面前的資料需要經過下面主要的幾個步驟:

1線性處理:出於節省資料儲存空間的目的,一些廠商(例如尼康和索尼)的 raw data 並不完全與畫素點上的照度呈線性關係,而是會在編碼上做一些處理,比如非線性壓縮等,因此我們得到可能不是線性影象(例如nikon cameras,反之canon cameras,),如果不是線性資料,則自己歸一化處理就行。

如果採用dng(raw格式統一轉換的乙個軟體),則需要自己進行線性處理,此時,如果該廠商的影象進行了壓縮,則對應得到的meta info含有linearizationtable,我們需要處理一些,反之沒有,如果採用dcraw(乙個專門處理raw資料的開源工具),-4表示已經進行線性處理了,當然如果沒有非線性壓縮,影象還是存在偏移和尺度縮放的問題,還是需要進行線性化處理。( dng會將raw資料的結構統一)

對於大部分處於研究目的的影象處理流程,這一步不建議執行。在這一步之前,我們得到的影象仍然是與拍攝場景呈線性的,要想正常被看見,需要進行伽馬校正得到非線性的資料,以及進行亮度校正,方便看見。

具體細節看見看

dng:adobe dng converter

dcraw:

ufraw

dcraw 視覺化操作工具

原始碼自己編譯原始碼,不要用windows的exe

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