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Lec19 Cameras, Lenses and Light Fields 相机,棱镜和光场

2021-12-26 16:02:28  阅读:183  来源: 互联网

标签:光场 Light Cameras 棱镜 相机 光圈 theta 成像


Lec19 Cameras, Lenses and Light Fields 相机,棱镜和光场

成像方法

  • 合成方法(Synthesis)
    • 光栅化
    • 光线追踪

捕捉方法 (Capture)

  • 比如相机

相机

  • 小孔成像(pinhole camera)

  • q带棱镜的相机 (lens)

  • Shutter(快门)

  • 捕捉光(传感器)记录 irradiance

  • 针孔相机(pinhole camera)

  • 视场(Field of View)

    • 在这里插入图片描述

    • 以35mm的胶片为基准,定义视场

      • 在这里插入图片描述
  • Exposure(曝光)

    • H = T × E H = T \times E H=T×E

    • Exposure = time × \times × irradiance

    • 记录的是总共的能量

    • 相机里有什么会影响曝光大小

      • 光圈(Aperture)大小(F 数)
      • 快门速度
      • ISO gain(感光度)
    • 在这里插入图片描述

    • F-Number

      • 1 / 光圈直径
    • 快门

      • 运动模糊(Motion blur)是由于快门打开速度的问题
    • 镜头

      • 薄棱镜近似
        • 在这里插入图片描述

        • 理想化的薄棱镜,对于平行方向打的光,都会被聚焦到一个点

        • 同时过焦点,过棱镜,一定变平行光

        • 穿过棱镜中心的光方向不改变

        • 对于一个棱镜来说,要改变物距像距也会改变

        • 在这里插入图片描述

    • COC(Circle of Confusion)

      • 棱镜导致模糊的原因

      • 在这里插入图片描述

      • 所以其他参数不变的情况下,物体模糊程度取决于光圈的大小

      • 大光圈模糊,小光圈清晰

  • 光线通过薄棱镜传播

    • 在这里插入图片描述

    • 模拟薄棱镜成像

      • 通过假设棱镜,给定焦距等参数,来计算

      • 在这里插入图片描述

      • 那么怎么渲染呢

        • 感光元件上选个点
        • 透镜上选个点
        • 算出光线方向
        • 在这里插入图片描述
  • Depth of Field 景深

    • 成像再focus of plane上是不模糊的
    • 大小光圈影响模糊范围
    • 在成像平面附近一段区域CoC都是足够小的
    • 景深就是指在实际场景总,有一段实际深度,这段深度 会在成像平面附近形成一段区域这段区域内CoC都是小的

Aesthetics 审美

光场 Light Field / Lumigraph

在这里插入图片描述

人可以看到什么 The Plenoptice Function 全光函数

全光函数就是我们能看到的所有东西

  • P ( θ , ϕ ) P(\theta, \phi) P(θ,ϕ)​ 在某个地方,往某个方向看
  • P ( θ , ϕ , λ ) P(\theta, \phi,\lambda) P(θ,ϕ,λ) 加入颜色
  • P ( θ , ϕ , λ , t ) P(\theta, \phi,\lambda,t) P(θ,ϕ,λ,t)​加入时间t,变成电影
  • P ( θ , ϕ , λ , t , V X , V Y , V Z ) P(\theta, \phi,\lambda,t,V_X,V_Y,V_Z) P(θ,ϕ,λ,t,VX​,VY​,VZ​)加入摄像机位置,就是全息电影(Holographic movie)
  • 把函数理解成在任何位置往任何方向看,在任何时间看到的所有的颜色,那么这个函数就是能看到的视觉的世界

光场就是全光函数的一个小部分

就是把irradiance分解成radiance

  • 只有二维的位置和二维的方向

  • 可以从任意一个位置看向物体

  • 两个平面任取两个点,连线代表一条光线

  • 在这里插入图片描述

  • 在这里插入图片描述

光线

  • 方向,起点(光源)
  • 对于一个物体,在他的包围盒上,各个方向上的所有光线(往各个方向的发光情况)
  • 可以两个点

光场照相机

  • 在这里插入图片描述

  • 能够支持后期的重新聚焦

标签:光场,Light,Cameras,棱镜,相机,光圈,theta,成像
来源: https://blog.csdn.net/youannnn/article/details/122156420

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