盘点摄像系统的分辨率 手机摄像头像素数量越多越好吗( 二 )


人眼能识别的最小间距是0.001mm,相当于空间频率1000lp/mm,这是人眼观看与实物尺寸一样时(放大率为1)的画像能识别的最小细节 。前面讲到CMOS接收到的是缩小后的画像,如果我们要在在后期把CMOS记录的画像还原到原来的尺寸,且需要保证能复现人眼能看到的最小细节,那么CMOS就应该如实的把这些细节记录下来;假如摄影系统的放大比例是前述的0.003,那么CMOS能识别和记录的空间频率必须不小于1000/0.003=33.333万lp/mm,同样按4倍频率采样的话,那么在1mm内必须有133.33万个以上像素才行,对于11.75mm*11.75mm的CMOS传感器来说,在这个大约35平方毫米的空间内需要放置35*133.33*133.33≈62亿像素,这是个惊人的像素数量,需要把像素即感光LED做到非常小才可以 。但实际上我们不需要摄像系统有这么强大的细节识别和还原能力,因为当我们在1~2m的距离外观看1.8m的画像时,那些所谓的1000lp/mm的细节是觉察不到的 。
三、像素数量越多就越好吗?
既然像素越多,能识别的空间频率就越高,那么看到的细节就越多,为什么说还说像素数量太多不是必须的呢?因为单位像素数量越多,那么意味着像素尺寸越小,俗话说“鱼与熊掌不可兼得”,有所得必有所失,小尺寸像素的感光面积自然就变小了,受光量没那么多了,画质也就下降了;这时候很多厂家会增加ISO值,其结果往往是把噪声也放大了,信噪比降低了,导致画面上噪点增加 。在之前的文章里面也提到过,像素越小,对CRA导致的照度损失也越大 。
以上我们讨论的都是CMOS采样能力的问题,一个大前提是镜头对光线的处理和传输是无损的 。实际上,镜头的质量严重影响CMOS接收到的画像质量 。一个好的镜头,从中心到边缘整个视场都具备优秀的解析能力 。一般情况下,都是先选择CMOS传感器,然后再决定使用什么镜头;当CMOS规格确定时,比如其像素尺寸为0.001mm,根据采样定律,当我们以4倍的频率进行采样时,那么其能识别的最小细节为1mm/0.001mm/4=250lp/mm,那么镜头的解析力必须大于250lp/mm 。
总结
【盘点摄像系统的分辨率 手机摄像头像素数量越多越好吗】综上所述,为了提升摄像系统的分辨率,即对画像细节的识别、记录和还原能力,提升像素数量只是其中一个途径,而且此方法有其局限性 。增加采样频率、光学放大率、镜头和CMOS传感器的尺寸,以及提升镜头自身的解析力,都是提升摄像系统图像处理和还原能力的有效途径 。


特别声明:本站内容均来自网友提供或互联网,仅供参考,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。