Daniele Marini
Sensori e acquisizione
Formazione dell’immagine
Fotocamera digitale
Pellicola
Occhio
Fotocamera digitale
•  Rimpiazza la pellicola con una griglia di sensori
–  Ciascuna cella è un diodo sensibile alla luce che converte fotoni in elettronic
–  Due tipi principali
•  Charge Coupled Device (CCD)
•  CMOS
–  http://electronics.howstuffworks.com/digital-camera.htm
–  Wikipedia su CCD e CMOS
Griglia di sensori (array)
Sensore CMOS
Campionamento e quantizzazione
Scansione interallacciata / progressiva
http://www.axis.com/products/video/camera/progressive_scan.htm
Scansione progressiva
Scansione interallacciata
Fotocamera a colori (RGB)
•  3-chip vs. 1-chip: qualità vs. costo
•  Perchè c’è + verde?
Perchè 3 colori?
http://en.wikipedia.org/wiki/Bayer_filter
Sensori a colori in pratica: Bayer Grid
•  Stima RGB nella
cella dai valori
vicini
Bilanciamento del bianco
Ne riparleremo …
Catturare la radianza (luminanza)
f(x,y) = riflettanza(x,y) * illuminazione(x,y)
Riflettanza in [0,1], illuminazione in [0,inf]
Problema: Intervallo della dinamica (Dynamic
Range)
1
Il mondo reale ha un
Intervallo di luminosità molto ampio
(valori in lumen)
1500
25,000
400,000
2,000,000,000
La fotocamera è un fotometro?
Immagine
pixel (312, 284) = 42
42 cosa, fotoni?
Esposizione lunga
Mondo reale
10-6
Foto
dynamic range ampio
10-6
106
106
0 to 255
Esposizione breve
Mondo reale
10-6
Foto
dynamic range ampio
10-6
106
106
0 to 255
La Pipeline di acquisizione
Lente
radianza
scena
Otturatore
Irradianza
al
sensore
2
(W/sr/m )
CCD
∫
Δt
ADC
Tensione
analogica
esposizione
al sensore
Remapping
Valori
digitali
Valori
pixel
La fotocamera non è un fotometro
Variare il tempo di esposizione
Cosa vede l’occhio?
L’occhio ha un ampio intervallo dinamico
Vediamo davvero una “mappa” di radianza?
Lytro
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