基於物理的的相機(一):曝光
Moving Frostbite to Physically Based Rendering中講了Frostbite引擎的基於物理的整套管線流程,其中就包括物理相機
世界中的部分物體亮度是很高的,比如光源,相機的亮度範圍也是有限,就需要將世界的亮度重新對映到相機的亮度範圍,最終顯示在照片上
需要做這件事的處理就是曝光,曝光代表有多少光線顯示在影象上。
控制曝光的三個引數就是:快門速度、光圈大小、感光度(ISO)
如果需要相同數量的光線顯示在影象,改變其中一個設定,他們必須在其他引數上進行逆補償,確保最終的曝光值相同。
快門
在快門開啟時感光元件/交卷會開始感光,關閉時結束感光,
這個時間就決定感光元件讀取的光量,所以晚上拍照需要增大快門時間
快門速度一般的表示方法是以秒為單位1/100s、1/30s、2s...
快門速度從2秒增加到4秒會得到雙倍光量
快門時間足夠長,可以拍出動態模糊的效果
光圈
通常稱為f-number(N),透鏡的焦距(f)與孔徑(D)的比,N= f/d。孔徑越大,進入相機的光線就越多。
光圈數值和光圈大小是剛好相反的,小的“光圈數值”代表了大光圈,大的“光圈數值”代表了小光圈。比如f/1.2、f/1.8、f/2.8這三組數值都表示大光圈(一般f/+一個數值特指光圈數值),其中f/1.2的光圈最大,而f/18、f/22、f/32則表示小光圈,其中f/32最小。
光圈大小會影響景深(焦點)。光圈大,背景虛化強;光圈小,背景虛化小。
感光度(ISO)
感光度也稱ISO,通常感光度值是直接在ISO後邊加數值表示的,ISO100為低感光度,ISO6400為高感光度。感光度,就是感光元件對光線的敏感程度。
感光元件以前是膠片,膠片感光然後產生化學變化,使得底片上留有物體的影像;而數碼時代的感光元件是cmos或者ccd。
感光度小的畫質細膩噪點少;感光度大的畫質噪點多,後期Grain就是模擬這個噪點。
這三個引數構成了曝光,下一篇寫自動曝光實現
參考:
https://placeholderart.wordpress.com/2014/11/16/implementing-a-physically-based-camera-understanding-exposure/