Lec 02 Camera

成像

小孔成像：每个点发出的光线只能达到特定的点，中间的孔为光圈（aperture）
孔过大：光束穿过，散射成光斑，图像模糊
孔过小：进光少，曝光时间长；干涉，图像再次变模糊

成像：将三维变为二维
信息丢失：距离、角度信息，平行关系不被保留

镜头：用透镜聚光，解决曝光时间长的问题

\[\frac{1}{d_o}+\frac{1}{d_i}=\frac{1}{f}\]

不在焦平面的物体有不同程度散射成模糊圈，产生景深。手机镜头根据锐度调节焦距。

景深和光圈大小：光圈越大，光线散射更大，景深更浅

f 数：焦距/光圈直径。f 数越小，光圈越大。

视野（filed of view，FOV）：焦距越大，视野越窄，物体成像越大
焦距小、视角大，单位距离导致的比例差距大，接近透视投影；而焦距大、视角小，接近平行投影。
结合小孔成像理解

色差（chromatic aberration）：透镜对不同波长的光焦距不同，不同颜色的光聚焦在不同平面。
好的镜头会在前面再加一个透镜，弥补色散。

畸变（radial distortion）：透镜中不同入射角的光线折射偏差不同，导致成像不是严格线性，平面网格变形
光线离光轴越远，入射角越大，折射路径偏离理想位置越明显。

拍摄两张照片，一张为正常光照，一张为小物体遮挡后成像。
两照片做差，得到近似针孔相机。

LCD：二维阵列，能通过编程每个像素的透明度
在针孔上覆盖LCD，通过控制LCD像素的透明度改变孔的形状，实现同时多个FOV。