相机那些事

相机选型

相机的分辨率选择方式

靶面尺寸:表示 CMOS 传感器的大小,CMOS 是相机的感光元件

像元尺寸:图片的一个像素对应着 CMOS 的尺寸

分辨率:单位是像素,表示图片有多少个像素构成,我们可以查看下面这张表

image-20240113094508405
image-20240113094520772

对于第二张图,我们很容易验证: \[ 9344\ \mathrm{pixel} \times 3.2 \ \mathrm{\mu m/pixel} = 29.9 \ \mathrm{mm}\\ 7000\ \mathrm{pixel} \times 3.2 \ \mathrm{\mu m/pixel} = 22.4 \ \mathrm{mm}\\ \] 但是第一张图呢?靶面尺寸是 \(2/3\) 英寸是什么意思?这是英国人的度量方式,表示感光元件对角线的长度,例如相机上的 \(1\) 英寸指的是对角线 \(16\mathrm{mm}\) 的 CMOS。

img

目前在选购相机的过程中,只需要按照下面顺序即可排除到个位数个相机:

  1. 是不是彩色相机
  2. 最大帧率
  3. 相机画幅(也就是我们刚才提到的靶面尺寸)
  4. 接口协议

可以得到对于相等的画幅,像素越多,呈像质量越高,但这个结论也不是绝对的,当无限大下去的时候,会产生噪点,反而影响呈像质量;

于是,在上面的基础上,我们可以说对于相同的像素,画幅越大,呈像质量就越好,因为每个像素工作时都产生电磁场对周围像素的干扰作用会减弱,从而减少坏点的产生。

2024.1.26 upd:今天到了几个新的相机,我们的需求是能看清远端的车辆装甲板,但是在购买时只是一味地追求相机分辨率,但没有考虑相机对应镜头的 FOV。测试结果发现,尽管新相机分辨率较大,但是镜头对应的 FOV 同样也大,最终导致远处的一块装甲板内部的像素点数甚至不如分辨率没那么大的旧相机。

如何应对频闪?

区分 帧率 和 曝光时间(或者说快门速度)之间的区别

帧率代表的是每一秒拍摄多少张照片;曝光时间代表的是在拍摄一张照片的周期内,有多少时间是快门打开的,有多少时间是快门关闭的。

现在对于中国,交流电的频率是 50 Hz,也就是正常的灯光会以 100 Hz 的频率闪烁,具体的亮度曲线是 \(y=|\sin x|\)

那么我们就有下面的结论,可以有效规避拍摄出现频闪现象。 - 帧率的整数倍是闪烁频率:在这种情况下,拍摄每一张照片的周期一定包含了完整的整数个灯光闪烁的周期,不论曝光时间如何变化,积得的亮度总是相同。

例如:对于 100 Hz 闪烁的灯光,帧率应当为 25 Hz、50 Hz 或 100 Hz。 - 快门速度应当是闪烁周期的整数倍:在这种情况下,曝光时间总是包含完整的整数个灯光闪烁的周期,积得德亮度总是相同。

例如:对于 100 Hz 闪烁的灯光,快门速度应当为 1/100、1/50 或 1/25。