摄像头之自动曝光，自动增益，图像深度概念

时间：2014-11-22 02:49:23 阅读：513 评论：0 收藏：0 [点我收藏+]

前言
在video开发过程中，有很多概念需要知道，了解的。以下概述以下自动曝光，自动增益，图像深度是什么意思。

一，自动曝光
    曝光英文名称为Exposure，曝光模式即计算机采用自然光源的模式，通常分为多种，包括：快门优先、光圈优先、手动曝光、AE锁等模式。照片的好坏与曝光量有关，也就是说应该通多少的光线使CCD能够得到清晰的图像。曝光量与通光时间（快门速度决定），通光面积（光圈大小决定）有关。

    快门和光圈优先： 　　
    为了得到正确的曝光量，就需要正确的快门与光圈的组合。快门快时，光圈就要大些；快门慢时，光圈就要小些。快门优先是指由机器自动测光系统计算出曝光量的值，然后根据你选定的快门速度自动决定用多大的光圈。光圈优先是指由机器自动测光系统计算出曝光量的值，然后根据你选定的光圈大小自动决定用多少的快门。拍摄的时候，用户应该结合实际环境把使曝光与快门两者调节平衡，相得益彰。

    光圈越大，则单位时间内通过的光线越多，反之则越少。光圈的一般表示方法为字母“F+数值”，例如F5.6、F4等等。这里需要注意的是数值越小，表示光圈越大，比如F4就要比F5.6的光圈大，并且两个相邻的光圈值之间相差两倍，也就是说F4比F5.6所通过的光线要大两倍。相对来说快门的定义就很简单了，也就是允许光通过光圈的时间，表示的方式就是数值，例如1/30秒、1/60秒等，同样两个相邻快门之间也相差两倍。

    光圈和快门的组合就形成了曝光量，在曝光量一定的情况下，这个组合不是惟一的。例如当前测出正常的曝光组合为F5.6、1/30秒，如果将光圈增大一级也就是F4，那么此时的快门值将变为1/60，这样的组合同样也能达到正常的曝光量。不同的组合虽然可以达到相同的曝光量，但是所拍摄出来的图片效果是不相同的。

    快门优先是在手动定义快门的情况下通过相机测光而获取光圈值。举例说明，快门优先多用于拍摄运动的物体上，特别是在体育运动拍摄中最常用。很多朋友在拍摄运动物体时发现，往往拍摄出来的主体是模糊的，这多半就是因为快门的速度不够快。在这种情况下你可以使用快门优先模式，大概确定一个快门值，然后进行拍摄。因为快门快了，进光量可能减少，色彩偏淡，这就需要增加曝光来加强图片亮度。物体的运行一般都是有规律的，那么快门的数值也可以大概估计，例如拍摄行人，快门速度只需要1/125秒就差不多了，而拍摄下落的水滴则需要1/1000秒。

    手动曝光模式：
    手控曝光模式每次拍摄时都需手动完成光圈和快门速度的调节，这样的好处是方便摄影师在制造不同的图片效果。如需要运动轨迹的图片，可以加长曝光时间，把快门加快，曝光增大（很多朋友在拍摄运动物体时发现，往往拍摄出来的主体是模糊的，这多半就是因为快门的速度不够快。如果快门过慢的话，那么结果不是运动轨迹，而是模糊一片）；如需要制造暗淡的效果，快门要加快，曝光要减少。虽然这样的自主性很高，但是很不方便，对于抓拍瞬息即逝的景象，时间更不允许。

    AE模式：
    AE全称为Auto Exposure，即自动曝光。模式大约可分为光圈优先AE式，快门速度优先AE式，程式AE式，闪光AE式和深度优先AE式。光圈优先AE式是由拍摄者人为选择拍摄时的光圈大小，由相机根据景物亮度、CCD感光度以及人为选择的光圈等信息自动选择合适曝光所要求的快门时间的自动曝光模式，也即光圈手动、快门时间自动的曝光方式。这种曝光方式主要用在需优先考虑景深的拍摄场合，如拍摄风景、肖像或微距摄影等。

二，自动增益
    摄像机输出的视频信号必须达到电视传输规定的标准电平，即,为了能在不同的景物照度条件下都能输出的标准视频信号，必须使放大器的增益能够在较大的范围内进行调节。这种增益调节通常都是通过检测视频信号的平均电平而自动完成的，实现此功能的电路称为自动增益控制电路，简称AGC电路。具有AGC功能的摄像机，在低照度时的灵敏度会有所提高，但此时的噪点也会比较明显。这是由于信号和噪声被同时放大的缘故

三，图像深度

图像深度是指存储每个像素所用的位数，也用于量度图像的色彩分辨率。图像深度确定彩色图像的每个像素可能有的颜色数，或者确定灰度图像的每个像素可能有的灰度级数.它决定了彩色图像中可出现的最多颜色数，或灰度图像中的最大灰度等级。比如一幅单色图像,若每个像素有8位，则最大灰度数目为2的8次方,即256。一幅彩色图像RGB3个分量的像素位数分别为4,4,2,则最大颜色数目为2的4+4+2次方，即1024,就是说像素的深度为10位，每个像素可以是1024种颜色中的一种。

例如：一幅画的尺寸是1024*768，深度为16，则它的数据量为1.5M。

计算如下：1024*768*16bit=(1024*768*16)/8字节=[(1024*768*16)/8]/1024KB=[(1024*768*16)/8]/1024MB

四，参考文件
1，http://baike.baidu.com/view/401127.htm?fr=aladdin
2，http://www.elecfans.com/dianzichangshi/2008122921146.html
3，http://zhidao.baidu.com/link?url=hvgXDRZrXZEc7magR6N5qnZy-xMxLTz7LL3EbD3imyAPy8amSkqbFPPDDfx0NQW3D9Qm6-mzSHLqwTi3DCLW4_

摄像头之自动曝光，自动增益，图像深度概念

原文：http://blog.chinaunix.net/uid-28458801-id-4636062.html

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