工業(yè)相機(jī)的曝光、快門

什么是曝光？

盡管攝影從誕生以來，無數(shù)人就一直在探索相機(jī)能發(fā)揮哪些作用。但一個(gè)最基本的功能就是把我們眼睛看到的通過攝影記錄下來。

我們的眼睛實(shí)際上的工作方式與帶有測(cè)光系統(tǒng)的相機(jī)相似，先對(duì)光纖的強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)定，再計(jì)算出合適的曝光參數(shù)來曝光。一個(gè)證明就是有時(shí)候我們?nèi)绻谥形缈赐觌娪皬碾娪霸撼鰜?，我們?huì)本能的感覺到外面的光線非常的刺眼，但只要稍微閉眼一下，就會(huì)立刻適應(yīng)了，也就是說我們的眼睛在光線強(qiáng)度發(fā)生巨大變化的時(shí)候，也是需要一些時(shí)間去“調(diào)整曝光參數(shù)的”

如果把我們的視覺系統(tǒng)可以比做照相機(jī)的話，大家都應(yīng)該能理解，我們瞳孔其實(shí)就起到了照相機(jī)鏡頭光圈類似的作用，科學(xué)家研究已經(jīng)充分證明了于我們的瞳孔在看一些東西的時(shí)候中國(guó)一直在不斷運(yùn)動(dòng)著的，會(huì)根據(jù)眼睛所注意到的物體的亮度，放大收縮。這個(gè)視野范圍約37度到38度，那么如果把我們的視覺系統(tǒng)比做照相機(jī)的話，那么這就是其中一臺(tái)帶測(cè)光的自動(dòng)檔照相機(jī)。

好吧，考慮到所有這些理論，讓我們解釋為什么我們?cè)诒彻馇闆r下觀察亮度正常的人或物，但相機(jī)一拍照就會(huì)變黑。

原因有以下幾個(gè)方面：

首先，根據(jù)我們對(duì)眼睛的描述，我們看到的是正常的，事實(shí)上，當(dāng)我們的眼睛注意到事物時(shí)，它們只有37到38度的有效視野，例如，如果你在太陽下看一個(gè)人的臉，你實(shí)際上并沒有注意到天空，但是當(dāng)你看天空時(shí)，你的眼睛實(shí)際上將注意力轉(zhuǎn)移到天空，這相當(dāng)于針對(duì)天空進(jìn)行“測(cè)光”，如果人和太陽比太強(qiáng)，你的眼睛抬起時(shí)，其實(shí)是本能地瞇起眼睛。這證明了我們的視覺系統(tǒng)正在“調(diào)整曝光參數(shù)”。但即便如此，攝像機(jī)進(jìn)行這些轉(zhuǎn)換的速度比我們的視覺系統(tǒng)慢得多，而且必須一次拍攝一張照片。

有人會(huì)問，37度38度范圍如果沒有離開的夠遠(yuǎn)，那么對(duì)于我們通過眼睛的有效管理范圍也很大，肯定可以同時(shí)注意到人和天空了。

那么這就是第二個(gè)重要原因，我們?nèi)搜劭梢酝ㄟ^接受的最亮的光強(qiáng)和最暗的光強(qiáng)比——也就是“寬容度”的概念約為50000倍，換算為光圈的檔數(shù)約15.6檔的光圈，也就是2的15.6次方。而我們目前的照相機(jī)寬容度，可以根據(jù)查到的數(shù)據(jù)進(jìn)行最高水平約為14檔，2的14次方關(guān)系換算得到一下也就是16000倍多一些，50000倍和16000倍相比存在差距問題還是很可觀的。

什么是快門？

工業(yè)相機(jī)一般配備有電子快門功能，電子快門不需要任何機(jī)械部件。相機(jī)使用電子脈沖長(zhǎng)度來控制相機(jī)傳感器的光的積分時(shí)間。相機(jī)暴露于光的時(shí)間越長(zhǎng)，累積的信號(hào)電荷越多，并且輸出信號(hào)的幅度越大。照相機(jī)的輸出僅是當(dāng)電子快門打開時(shí)由傳感器累積的光電荷信號(hào)，并且在剩余時(shí)間中的光電荷信號(hào)被放電。電子快門的特點(diǎn)是無運(yùn)行噪聲，速度等級(jí)多，速度快，適合分析快速運(yùn)動(dòng)過程，但圖像中有間斷和間歇跳躍的感覺。

目前，相機(jī)的最小電子快門時(shí)間通常是百萬分之一秒，較高的電子快門速度可以對(duì)觀看移動(dòng)圖像產(chǎn)生“動(dòng)作凍結(jié)”效果，這大大提高了相機(jī)的動(dòng)態(tài)分辨率。同時(shí)，隨著電子快門速度的提高，在傳感器積分時(shí)間內(nèi)，聚焦在傳感器上的光通量逐漸減小，從而降低了相機(jī)的靈敏度。因此，高速電子快門需要足夠的照明來保證圖像的正?；叶?。

以上就是海伯森技術(shù)（深圳）有限公司對(duì)于工業(yè)相機(jī)的曝光、快門的見解，希望對(duì)您有所幫助。