自动曝光技术(AE)

目录

6.1自动曝光技术介绍

6.2常用的测光技术

6.3曝光补偿

6.1自动曝光技术介绍

        自动曝光可以分为亮度获取、亮度分析、曝光调节三个步骤。从实现方式上,自动曝光又可以分为光学方式与电子学方式。

        光学方式的自动曝光需要使用单独的光照传感器来测量光照度,从而进行场景亮度获取。获取亮度后,再结合图像信息与当前光圈值、曝光时间和感光度值信息进行分析,判断当前曝光参数是否合适。如果不合适则进行曝光调节 曝光调节指调节光圈、曝光时间和感光度这个曝光相关参数。传统的胶片摄像机以及部分数码摄像机采用的就是这种方式

        电子学
方式直接从图像传感器输出的图像信号中获取亮度信息,还能够额外提供对场 的分析能力 相比于光学方式,它节省了测光设备,目前已经被绝大
多数数
码摄像机
采用。由
于电子学方式是直接通过摄像机镜头测光,因此这种方式也被称为 TTL
(T
hrough
The 
Lens) 方式,
下面将重点介绍这种方式:
《自动曝光技术(AE)》
        对于彩色图像,图像传感器获得的信号属于 RGB
色彩空间
。经
过上式
的色彩
空间转换,可以得到 YUV
色彩空间,其中亮度分量
包含了
93%
的图像能
获取了
每个像素的亮度后,需要对图像的整体亮度情况进行分析,判断其是否过曝,或
欠曝。
如何判断其是否过曝或欠曝呢?需要设置一个理想的视觉亮度作为目标 那么究
竟怎么
样的亮度才是理想的视觉亮度呢?数码摄像机做了 个假设,采用了
一个最简单
也是最有效的标准,就是假设被摄物体具有某一固定的反光率,而这个固定的反光 18%
人眼产生的视觉效果中 18%
刚好是中间灰度
。对于
位的摄像机系统,具有
55
灰度
级,
128
就是它的中间灰度。数码摄像机在执行自动曝光时
需要达到的目标就是使得曝
光后的图像具有接近中间灰度的整体亮度水平,这也就是理想视觉亮度了。需要指出的是,
18%
或者中间灰度的假设在大多数情况下是可行的,但是不可避免也
有失效的
时候,这时候就需要采用曝光补偿技术了,这部分内容后面会讲到
。将得
到的图像度和目标亮度进行比较后,就可以根据分析结果进行曝光调节了,电
子学自动曝光基  本框架:
《自动曝光技术(AE)》
        现在问题的
重点集
中在如何对环境亮度,即当前图像亮度进行分析,从而确定正确的曝光?如何判断当前曝光值是否过曝或欠曝?是对整个图像,还是图像中的某一块区域呢?这就
需要深
入到测光技术中。

6.2常用的测光技术

                一般具有测光功
能的摄像机上都有至少三
种基本的测光方式:中央重点平均测光、 中央部分测光和点测光。
《自动曝光技术(AE)》

《自动曝光技术(AE)》

        点测光的测光方式与中央部分测光类似
,但
是测光范围
C(i)
小,选取画面的
l% -3%
范围求取平均亮度
测光范围的选取也不完全局限于中央部分。
三种测光模式各有所长,在不同的拍摄场
景下
需要灵活使用。中央平均测光保持
了明亮与暗淡区域的平衡,中央部分测光使画面中央区域正确曝光,
点测光使被曝光主
体正确曝光。

6.3曝光补偿

        曝光补偿是指在现有的曝光参数基础上再对其施加一定的补偿常见的对曝光时间的补偿在背光情况下,为突出正面主体增加曝光时间,在正面强光下,减少曝光时间 除了曝光参数的补偿外,还可以采取目标亮度补偿,即在”中间灰度”的基础上增加 个补偿值,达到相同的效果。 1、手动曝光
一种常用的方法是使用人工反光板进行光照补偿

2、自动补偿
分区加权测光、基于亮度直方图的测光等。
《自动曝光技术(AE)》

 详细内容请参看《计算摄影学基础》

    原文作者:岁月蹉跎的一杯酒
    原文地址: https://blog.csdn.net/weixin_44690935/article/details/118803229
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