關於數碼相機的高清晰度拍攝方法,數碼相機包括:縮放透鏡,聚焦透鏡,光圈,電荷耦合器件,數字信號處理部,解碼器,伺服部,微處理器,存儲設備,存儲器以及液晶顯示器,所述的高清晰度拍攝方法包括:將縮放透鏡的位置從遠角端移動到廣角端的方向,同時拍攝多個視頻幀,然後臨時存儲於存儲器或者是存儲設備;合成臨時存儲的多個視頻幀,生成高清晰度的視頻幀,然後記錄存儲在存儲設備。本發明可以使具備縮放透鏡的數碼相機即使不使用高像素的電荷耦合器件也能夠利用縮放透鏡高效拍攝高清晰度的視頻幀,進而有效的預防了由於使用高像素的電荷耦合器件而造成的價格上升和裝置大型化的問題,具有很高的實用價值。
影響數碼相機成像的因素主要有鏡頭,CCD(感光元件),處理電路。
處理電路大概幹些插值,白平衡,對比度,銳度的調整,以及圖像的壓縮,對於清晰度的影響因該是最小的。如果輸出RAW的話,大部分的工作都可以由PS處理,所以,我們可以不考慮它。
對於鏡頭,影響分辨率的主要有軸外像差和衍射。鏡頭口徑大,軸外像差嚴重;鏡頭口徑小,衍射的影響就會變大,因此,一般的鏡頭在光圈處在中間(F/8)的時候成像最好。任何的點,通過鏡頭後成的像都不是一個理想的點,而是一個小圓斑。如果兩個點相隔很近,兩個圓斑彼此重疊很多的時候,它們就不可分辨了。鏡頭的分辨率可以定義為,在像平麵上,單位長度內所能分辨的點數。
對於CCD,拋開不同等級的CCD感光性能的差別,我們可以認為CCD的分辨率就是單位長度內的CCD元件數目。同樣尺寸的CCD,像素越多,其分辨率越高。對於整體的分辨率,可以認為有以下關係:
1/整體分辨率=1/鏡頭分辨率+1/CCD分辨率。
下麵幾種看法。
1.幾年前2M的DC成像比現在2M的DC好,和5M的DC一樣。
幾年前2M的DC成像比現在2M的DC好,原因是當時2M的CCD都是用在準專業級的高檔DC上。現在2M的DC都是些低檔相機,兩者的光學性能差別很大。如果把片子都縮小到同樣尺寸(比如800*600),2M和5M的片子可能是沒有什麼差別,因為5M的DC靠像素多獲得的細節這麼一縮小就都被平均掉了。如果放大成10寸或更大的片子,5M應該比2M清晰。
2.CCD麵積越大分辨率越高。
這個是事實,但是原因是,如果CCD的整體麵積增加,要獲得相同的視角,鏡頭的焦距就要增加,在保持光圈不變的情況下,鏡頭的口徑也要隨之增加。由於衍射,光學器件的最大角分辨率=1.22*l/D,l是入射光波長,D是器件口徑。這樣,鏡頭的分辨率就提高了。所以,整體分辨率的提高來自於鏡頭分辨率的提高,而不是CCD麵積的變化。數碼相機作為一個整體,是不能拋開鏡頭的影響而隻談CCD麵積的變化。
增加單個CCD元件的麵積,可以提高信噪比,但是信噪比並不是影響成像的關鍵因素。
如果真要說拋開鏡頭的影響,考慮用同一個鏡頭,假設它在像平麵上成的像是每毫米100對黑白相間的條紋。兩個2M的CCD,一個CCD整體麵積小,每毫米有200個CCD元件,它成的像應該能基本反映真實的圖像;另一個CCD整體麵積大,每毫米隻有100個CCD元件,那它所成的像隻能是50%的一片灰色。
3.數碼相機采用的光學鏡頭的解析能力一定要優於感光元件的分辨率。
要做些簡單的計算了。
前麵說了,鏡頭最大角分辨率=1.22*l/D,對應到像平麵上,可以分辨的點距為1.22*l/D*f,f是像距,通常情況下物距遠大於焦距,所以像距可以近似用焦距代替,f/D=光圈F。光波長取l=550nm,光圈取F/8,得到可分辨最小點距為0.0056mm。由於軸外像差的影響,實際的值還要大一些。