카메라 모듈 - 자동 노출

1자동 노출의 정의

먼저, 우리는 노출을 도입해야 합니다. 빛의 강도를 빛의 작용 시간에 곱한 것입니다.정의의 "빛 강도"는 센서의 빛 방사선의 강도를 의미합니다., 즉 밝기; 정의에서 "빛이 작용하는 시간"은 광감각 필름이 빛에 의해 반사되는 시간, 즉 노출 시간을 의미합니다.노출은 E로 표현됩니다., 계산 단위는 럭스 초입니다. 특정 노출량을 얻기 위해서는 빛의 강도가 높을수록 노출 시간이 짧습니다.노출 시간이 길어질수록노출은 사진 촬영의 가장 기본적이고 중요한 기술 중 하나입니다.

아래 그림 은 1.3 초 에서 15 초 까지 촬영 된 같은 밤 의 장면을 보여 준다. 너무 짧은 시간 이면 과외 노출 이라고 부르며, 너무 긴 시간 이면 과외 노출 이라고 부른다.하지만, 노출 시간은 노출 강도에 영향을 미치는 요소 중 하나일 뿐이며, 나중에 언급될 것입니다. 초기 노출 시간은 수동 설정이 필요합니다.그리고 전문 사진작가들은 보통 현장의 노출 강도를 계산하기 위해 빛계를 사용했습니다..
노출 강도 = 노출 시간 * 오프레이션 크기 * ISO. 휴대 전화의 오프레이션은 고정되어 있으므로 노출 시간과 ISO (가이너 값의 표현) 를 고려할 필요가 있습니다.이 경우 이득은 아날로그 이득으로 나?? 다., 디지털 이득 및 ISP 이득, 세부 사항은 자세히 설명되지 않습니다. 독자는 단지 ISO가 신호 이득을 가리키는 것을 알아야합니다.)휴대 전화의 자동 노출은 카메라가 현재 이미지 정보를 기반으로 자동으로 노출 크기를 구성 할 수 있습니다., 즉 노출 시간 및 ISO 값입니다. 둘의 선택은 나중에 자세히 설명 될 것입니다.

218% 회색
먼저 베버의 법칙을 소개해 보겠습니다. 즉, 감각의 차이는 원래 자극량의 변화와 함께 변화하며, 일정한 규칙성을 나타냅니다.이 수식은, 즉 △Φ/Φ=C, 여기서 Φ는 원래 자극량이며, △ Φ는 이 시간에 차이 문턱이며, C는 웨버 비율로도 알려진 상수이다.

약간 거꾸로 생각하지만, 일반어로는 자연 자극에 대한 사람들의 인식이 비선형이라고 합니다. 자극은 일정 비율로 증가합니다.

노출 분할 시스템을 소개해 보겠습니다. 1940년경 안셀 애덤스와 프레드 아처가 설명했습니다. 아래 그림에서 보듯이,인간의 눈은 흑색에서 흰색으로의 점진적인 변화를 11단계로 나눈다., 그리고 중간에 있는 블록 V는 중도의 노출 강도로 간주되며, 이는 중간 회색으로 불립니다. V 블록의 빛 반사율은 18%이며, 이는 정의된 18% 회색입니다.

따라서 사진작가들은 보통 광미터를 사용하여 주변 빛을 판단하여 사진의 노출 강도를 결정하므로 사진의 전체 노출 강도는 회색의 약 18%입니다.하지만 장면은 다양합니다., 그래서 "뉴욕 사진 학교 사진 교과서" 또한 모든 사람을 가르치고 있습니다. 눈의 장면에서 예를 들어,만약 노출이 여전히 18% 회색에 기초한다면, 하얀 눈이 회색으로 사진이 찍힐 것입니다.

폴라로이드에는 몇 가지 간단한 장면 스위치 (실내, 구름, 햇빛) 가 있습니다. 이는 실제 현장에서 필요한 노출 강도를 정의합니다.

3측정 영역
보통 사진에는 밝고 어두운 영역이 있습니다. 평균을 계산하기 위해 모든 영역을 고려하면 사진가의 기대를 충실히 나타내지 않을 수 있습니다.따라서 주요 측정 영역이있을 것입니다.

미터 영역은 다른 알고리즘에 따라 다른 구현을 가지고 있습니다. 초기 하나는 전체 이미지 영역을 M * N 영역으로 나누고, 중앙 X * Y 영역을 취하는 것입니다.휴대폰은 보통 얼굴 영역을 측정합니다., 센터 미터링 세 가지 유형의 미터링과 스팟 미터링이 있습니다; 미터링 영역 또한 특정 무게 분포를 가지고 있으며 일반적으로 중심에있는 영역은 더 큰 무게를 가지고 있습니다.

다음으로, 우리는 세 가지 다른 자동 노출 방법을 소개합니다: 평균 방법 AE, 히스토그램 개선 평균 방법 AE, N 세그먼트 통계 자동 노출.

4평균 방법 AE
평균 방법 AE는 측정 영역의 노출 강도를 계산하는 방법입니다. 다음 공식에 근거하여, 출력은 우리가 예상하는 노출 출력 값입니다.18% 회색의 노출 강도감마는 일반적으로 2입니다.2.

입력 = 255 x (출력/255) 감마

0 ~ 255 회색 스케일 카드에서 계산 영역으로 사용되면 18% 회색의 출력은 122이며 입력값은 50입니다. 즉, 측정 영역의 실제 노출 강도는 50이어야합니다.

5히스토그램 개선 평균 방법 AE
세 번째 항에서 언급 된 18% 회색 개념의 단점을 다시 살펴보자. 눈 장면의 경우 계산된 노출 값은야간 장면이나 단색 배경은 18% 회색이 되어서는 안 됩니다..

그 다음에는 히스토그램을 사용하여 낮은 콘트라스트의 이미지를 완만하게 펴야 합니다.

6N 세그먼트 통계 방법
N 세그먼트 통계 방법은 휴대 전화 ISP에서 사용되는 방법입니다. 앞서 언급했듯이 휴대 전화 센서의 개막은 고정되어 있습니다.그래서 조정 가능한 유일한 매개 변수는 노출 시간과 ISO입니다.이 두 가지 매개 변수를 휴대폰에서 조정하는 것은 장단점이 있습니다.

ISO 조절의 주요 부작용은 소음도 증가한다는 것입니다. 어두운 빛 아래에서 사진을 여러 번 확대하면 소음이 매우 분명합니다. 보통,우선적으로 노출시간을 조정해야 합니다., 하지만 노출 시간에는 상단 한계가 있습니다. 33ms 이내에 완료되어야 합니다.

따라서 N 세그먼트는 ISO의 다른 세그먼트를 가리킨다. ISO가 작을 때 노출 시간을 조정하는 것이 우선이다.노출 시간이 최대 값에 도달하고 여전히 만족할 수 없을 때, ISO 1 레벨을 높이고 노출 시간을 재조정합니다.

요약하자면, 전체 자동 노출 과정은 아래 그림과 같이 지속적으로 이상값에 접근하는 과정입니다.