objccn-相机工作原理

感觉这个世界上最幸福的事情就是工作和兴趣结合到一起了。这一阵子总是在听再看有关摄影的种种，今天在objccn上又看到这个，哈哈~

轻轻一按，相机就把光子转化成了比特，于是一张照片就保存到了手机里。

一 一些基本概念

进光量：拍摄一张照片的过程被称之为曝光，曝光也指单位面积上光的数量。曝光有两种结果，一个是欠曝，一个是过曝。如果一张照片过度的欠曝或过曝的话，是很难修复的。

曝光档数：有三个要素可以影响曝光的进光量：快门速度，光圈，ISO。调整这三者中的任意一个让进光量翻倍或减半，就叫改变了“一档”曝光。这三个参数有无数种组合来达到同样进光量的效果。

快门速度：快门速度减慢一半，图像传感器就将捕捉两倍时间长度的光，也就是两倍数量的光子，或者说是两倍的进光量。对于高速运动的物体的摄影，我们可能希望还需要选择一个更快的快门速度，但是我们也可以有意滴选择一个长的快门速度来让物体模糊，以强调其运动感。

感光度（也被称为胶卷速度）：用来衡量图像传感器对光的灵敏程度，以及因此带来的曝光噪音。每次将iso加倍，就只需要一半的进光量。但要为此付出代价，那就是相片的噪点将会变多。eg:在iso32时，iPhone传感器得到的图片将会有最少的噪点，但是同时也需要最多的光。在ISO1600时，iPhone图像传感器就只需要1/50的进光量，但是图片会有更多的噪点。

光圈：f/5.6 其中5.6表示镜头焦距与光圈的有效直径比例，光圈f值=镜头的焦距/光圈口径。iPhone的光圈值是固定的，f/2.2。光圈除了影响进光量，还会影响景深。这和对焦有关系，相机中的光学系统会将与相机一定距离范围内的物体渲染清晰。当我们改变光圈时，这个距离范围将变宽或者变窄。

结合：为什么晚上拍出来的照片要比白天拍出来的差？晚上进光量少，为了要有一个可接受的快门速度，自动曝光系统将调高ISO，也许会被调到相机允许的最大值。即使是这样还是不能达到足够的金光，自动曝光还会降低快门速度。这样的组合就造成了画面上更多的噪点，以及图像模糊。

焦距：也成为焦长，是光学系统中衡量光的聚集或发散的度量方式，指从透镜中心到光聚集之焦点的距离。也是照相机中，从镜片光学中心到底片\CCD\CMOS等成像平面的距离。具有短焦距的光学系统比长焦距的光学系统有更佳聚集光的能力。主要是放大倍率和视野角度。广角镜头放大倍率滴，因此可以让相机捕捉更大的区域。长焦镜头失焦就窄的多。

景深：由物距，镜头焦距，镜头光圈值决定。固定光圈时，景深和焦距成反比；固定放大率时，光圈越大景深越小。

有些好的办法可以让我们获得好的自动曝光。iOS的自动曝光逻辑回检查图像的全部部分，然后去猜测想要拍摄和曝光的主题是什么。如果画面一部分特别亮，其他地方又特别暗的话，相机是不能把所有东西都曝光好的。

对焦：相机只能将离相机一定距离范围内的物体渲染清晰，在这个范围内物体就是被聚焦的，而如果太近或太远而导致模糊的，它们就是失焦的。

图像传感器：相当于我们的视网膜，可以讲光火光子转化为电信号。

快门：iOS设备在内的许多小型设备使用的是回转快门。会一行一行的读取图片数据，因为每一行其实不是在同一时间读取的，所以会导致有时候场景中高速移动的物体变得很奇怪。