4주차-Camera with Lenses

• Pinhole Camera with Pinhole size

- too big : 여러 광선이 평균화되어 이미지가 흐려진다.
- too small : 회절(diffraction) 때문에 흐려지고, 어두워진다.

 

• Adding a Lens

- 더 짧은 셔터 speed로도 더 밝은 이미지를 얻을 수 있다.

• Lens의 center를 통과하는 빛은 꺽이지 않는다. 

• 위치와 상관없이 optical axis에 평행한 빛은 꺽이고 나서 모두 f를 지난다.

• in focus / out of focus

 

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• Lenses

• Thin Lens Formula

=> 삼각 닮음으로 증명

공식 암기

(Thin Lens Law 성립 조건 : 상이 in focus로 맞았을 때)

 

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• Depth of Field

상이 잘 맞는 구간의 깊이

Q) Depth of Field controll?
A) Chainging the aperature size
=> aperature size를 조정하면 DOF를 조정할 수 있다.

 

• F/Number = 빛의 직경(D) / 초점거리(f)

빛의 양을 일정한 수로 나타낸 것

- "f/#", "f/숫자" 형태로 표기
- 숫자가 클수록 들어오는 빛의 양이 적다.
EX) f/1이 f/2보다 밝은 렌즈 = 빠른 렌즈 (셔터가 빠르다.)
=> f1이 구경이 더 커서 광량이 많고 셔터 speed를 빠르게

EX)

 

• Field of View(시야각)

얼마나 많은 것을 한 화면에 담을 수 있나

- FOV vs focal length

- focal length 크다 => zoom 땡긴다 => FOV(시야각) 작다
- focal length 작다 => zoom 늘리낟 => FOV(시야각) 크다

 

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• Real Lenses - Lens flaws

• Lens Glare : 내부에서 반사를 시켜서 상이 이상하게 들어오는 것
• Chromatic Aberration(색차)

- 빛의 파장에 따라서 렌즈를 통과해서 꺾이는 정도가 달라짐
=> 들어오는 빛마다 맺히는 상의 위치가 달라짐

이해하는데 참고만

• Vignetting

- 가장자리가 더 어둡게 찍히는 현상 
- 렌즈를 여러개 통과

• Spherical Aberration

- 한 점에서 모이지 않을 때 발생 / 렌즈의 품질에 따라 생길 수 있는 오차

• Radial Distortion

- field of view를 넓히기 위해 주변 Distortion이 일어남
- 중심에서 떨어져 있는 거리에 비례해서 왜곡이 생기는 경우

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• Digital Image Acquisition

• Image Representation(이미지 표현)

- x와y는 spatioal coordinates
- I는 해당 위치에서의 이미지 밝기 값(intensity or gray level)
- Video의 경우 시간 축이 추가되어 다음과 같이 표현

• Image to digital Image

1. Sampling
- 공간을 짤라서 한 칸당 하나의 값으로 만드는 과정
=> 이미지를 일정한 간격으로 나누어 각위치 (x,y)애서 값을 측정

2. Quantization
- 한 칸에 들어와 있는 전기신호를 0~255 level로 반올림해서 맞춰주는 과정