Modulo de la cámara - exposición automática

1Definición de exposición automática

En primer lugar, tenemos que introducir la exposición: la intensidad de la luz multiplicada por el tiempo en que la luz actúa.La "intensidad luminosa" en la definición se refiere a la intensidad de la irradiación luminosa del sensor., es decir, la iluminación; el "tiempo en que actúa la luz" en la definición se refiere al tiempo en que la película fotosensible es irradiada por la luz, es decir, el tiempo de exposición.La exposición se expresa en EPara obtener una cierta cantidad de exposición, cuanto mayor sea la intensidad luminosa, más corto será el tiempo de exposición; cuanto menor sea la intensidad luminosa,cuanto más largo sea el tiempo de exposiciónLa exposición es una de las técnicas más básicas e importantes para tomar fotografías.

La imagen de abajo muestra la misma escena nocturna tomada de 1,3 segundos a 15 segundos. Si el tiempo es demasiado corto, se llama subexposición, y si el tiempo es demasiado largo, se llama sobreexposición.Sin embargoEl tiempo de exposición es sólo uno de los factores que afectan a la intensidad de la exposición, que se mencionará más adelante.y los fotógrafos profesionales usualmente usaban un medidor de luz para calcular la intensidad de exposición requerida para la escena actual.
Intensidad de exposición = tiempo de exposición * tamaño de la apertura * ISO. La apertura del teléfono móvil es fija, por lo que solo necesita considerar el tiempo de exposición e ISO (que es una representación del valor de ganancia).La ganancia aquí se divide en ganancia analógicaLos lectores sólo necesitan saber que ISO se refiere a la ganancia de señal).La exposición automática en el teléfono móvil permite a la cámara configurar automáticamente el tamaño de exposición en función de la información de la imagen actual, es decir, el tiempo de exposición y el valor ISO. La selección de los dos se describirá en detalle más adelante.

2.18% gris
Introduzcamos primero la ley de Weber: es decir, el umbral de diferencia de sensación cambia con el cambio de la cantidad de estímulo original, y muestra una cierta regularidad.Se expresa por una fórmula, que es △Φ/Φ=C, donde Φ es la cantidad de estímulo original, y △ Φ es el umbral de diferencia en este momento, y C es una constante, también conocida como la tasa de Weber.

Es un poco redondo, pero el lenguaje vernáculo es que la percepción de los estímulos naturales es no lineal. El estímulo aumenta a una cierta proporción, que es un aumento uniforme para las personas.

Vamos a introducir el sistema de partición de exposición. Esto fue explicado por Ansel Adams y Fred Archer alrededor de 1940.El ojo humano divide el cambio gradual del negro al blanco en 11 nivelesEl bloque V en el centro se considera una intensidad de exposición moderada, que se llama gris medio. La reflexión de la luz del bloque V es del 18%, que es el gris definido del 18%.

Por lo tanto, los fotógrafos suelen usar un medidor de luz para juzgar la luz ambiental para determinar la intensidad de exposición de la foto, de modo que la intensidad de exposición general de la foto es de alrededor del 18% de gris.Pero las escenas son diversas., por lo que el "New York School of Photography Photography Textbook" también enseña a todos a no confiar ciegamente en el valor del medidor de luz para ajustar los parámetros de exposición.si la exposición sigue basándose en el 18% gris, la nieve blanca será fotografiada como gris.

Hay varios interruptores de escena simples en Polaroid (interior, nublado, soleado) que realmente definen la intensidad de exposición requerida en la escena actual.

3. Área de medición
Por lo general, hay áreas brillantes y oscuras en una imagen. Si todas las áreas se toman en cuenta para calcular un promedio, puede que no represente fielmente las expectativas del fotógrafo.Así que habrá un área de medición clave.

El área de medición tiene diferentes implementaciones de acuerdo con diferentes algoritmos. La primera es dividir todo el área de la imagen en áreas M * N, y tomar el área central X * Y;Los teléfonos móviles suelen tener medición para el área de la caraHay tres tipos de medición y medición puntual; el área de medición también tiene una cierta distribución de peso, y generalmente el área en el centro tiene un peso mayor.

A continuación, introduciremos tres métodos diferentes de exposición automática: el método medio AE, el método medio mejorado por histograma AE y la exposición automática estadística de N segmentos.

4. Método medio AE
El método medio AE es un método para calcular la intensidad de exposición del área de medición.que es la intensidad de exposición del 18% grisLa gama es generalmente 2.2.

El valor de las emisiones de gases de efecto invernadero es el valor de las emisiones de gases de efecto invernadero.

Si 0~255 se utiliza como el área de cálculo en la tarjeta de escala de grises, entonces la salida de gris 18% es 122, y la entrada es 50. Es decir, la intensidad de exposición real del área de medición debe ser 50.

5. Método medio mejorado del histograma AE
Repasemos las deficiencias del concepto de gris del 18% mencionado en el párrafo tercero.las escenas nocturnas o los fondos de color sólido no deben ser de un 18% de gris.

Luego necesitas usar el histograma para estirar moderadamente la imagen de bajo contraste.

6Método estadístico de segmentos n
El método estadístico de N-segmento es un método utilizado en los proveedores de servicios de telefonía móvil.Así que los únicos parámetros ajustables son el tiempo de exposición y ISOAjustar estos dos parámetros en un teléfono móvil tiene sus propios pros y contras.

El efecto secundario principal de ajustar el ISO es que también aumentará el ruido. Si agrandas la imagen bajo luz oscura muchas veces, el ruido será muy obvio.la prioridad es ajustar el tiempo de exposición, pero hay un límite superior para el tiempo de exposición, que debe completarse dentro de 33 ms.

Por lo tanto, los segmentos N se refieren a diferentes segmentos de ISO. Se da prioridad al ajuste del tiempo de exposición cuando el ISO es pequeño.Cuando el tiempo de exposición alcanza el valor máximo y aún no se puede satisfacer, aumentar el nivel ISO de un nivel y reajustar el tiempo de exposición.

En resumen, todo el proceso de exposición automática es un proceso de aproximación continua al valor ideal, como se muestra en la figura siguiente.