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        擴展景深EDoF

        時間:2013-04-09 21:48來源:石鑫華視覺網shxinhua.com 作者:石鑫華 點擊: 99999次
        擴展景深EDoF 擴展景深技術EDoF簡介 EDoF 是擴展景深技術(Extend Depth of Field)的縮寫,是誕生于數碼時代的新技術。和笨重而昂貴的自動對焦機制不同,EDoF 的特制鏡頭針對三原色采用不同焦距,以此在定焦相機上顯著提升畫質。簡單點說:數碼相機傳感器由 RGB(紅綠

        擴展景深EDoF

        擴展景深技術EDoF簡介

        EDoF 是擴展景深技術(Extend Depth of Field)的縮寫,是誕生于數碼時代的新技術。和笨重而昂貴的自動對焦機制不同,EDoF 的特制鏡頭針對三原色采用不同焦距,以此在定焦相機上顯著提升畫質。簡單點說:數碼相機傳感器由 RGB(紅綠藍)三原色像素構成。EDOF的全文為Extend Depth of Field,如按照英文字面解釋是延伸景像深度。
        EDOF用簡單的語言表示就是:用數字技術模擬光學的對焦系統

        擴展景深EDoF功能

        目前EDOF主要如下功能:
        1、大景深 20cm-infinity(無窮大)  整個距離范圍內都能實現清晰圖像,優于AF
        2、Barcode及名片掃描功能 15cm-25cm   可以用OCR識別,兼容AF的微距功能
        3、低照度功能  可以在低照度下拍攝噪點很小的圖片,此為AF很難實現的
        4、用簡單的類似定焦鏡頭的結構來實現低成本  與AF相比,無需驅動馬達,尺寸小成本低

        擴展景深EDoF原理

        在 EDoF 鏡頭里,紅、綠、藍光譜的對焦距離不同。照片被拍下來以后(這里其實是三張照片,分別對應 RGB 三原色),可視區域的每一部分都會被依次分析,并以該部分最銳利的 RGB 圖像決定該部分采用的對焦參數;著色由整張照片所決定。
        在一個一般的光學系統中,鏡頭將來自場景每一點的光波聚焦到圖像的單個對應點上,在數碼相機中,是聚焦到圖像傳感器陣列的表面。如果來自場景中某一點的光覆蓋了一片區域,而不是集中在一個點上,則鏡頭就沒有對準焦點,圖像也會模糊不清。這種模糊不是隨機的。鏡頭是通過一種叫做點擴散(point-spread)函數的算術變換,將一個點光源轉變成一個模糊點?梢园阉醋魇晴R頭的 2D 脈沖響應。
        作為一種變換,這種模糊是可逆的。在某些條件下,數字信號處理可以將場景所有點的全部模糊圖像作疊加,重構出一個清晰的圖像。逆向 2D 變換是一件很容易的事,可以用一種 2D 回旋法實現。如果傳感器有較好的線性,并且點擴散函數功能正常,則這種方法就可以使用。下面就是有意思的部分了:可以設計一種鏡頭,它會故意不對準焦點,這樣一個點光源任何時候都產生一個模糊圖像,(這部分很關鍵),這樣點擴展函數就幾乎不受點光源與鏡頭距離的制約。因此,無論場景中的點是在一張 10 cm 外的名片表面,或者是在 100m 外的建筑側面,你都能在圖像上獲得相同種類的原型。
        當復原算法將這些獨立的模糊點變換為良好而清晰的點時,反向變換仍然與物體與鏡頭之間的距離無關?拷R頭的名片在焦點內,建筑也在焦點內。你可以將焦深擴展到一般鏡頭以外。這種技術還有其它使用方式:如控制鏡頭上已知的畸變,或者增加光學系統對機械精度不夠的寬容度。
        這一技術的關鍵是,你必須一塊兒設計出鏡頭和復原算法,使鏡頭完成圖像處理器反向的同一種空間變換。因此,鏡頭與軟件必須相互匹配。另外,過程中必然出現損失,因此重要的是鏡頭與傳感器提供的圖像質量要超過用戶的期望值。這樣,復原后的最終圖像將能夠滿足用戶的要求。
        EDOF技術以光學和數字相結合,改變了傳統的光學設計思路,通過對光信息進行編碼,再用計算機信息處理技術解碼。使得光學系統的景深得到擴展,從而實現了無運動部件的AF功能。從而在不降低光同量和不影響像質的前提下使景深得到擴展,解決了光通量,像質和大景深的矛盾。
        業界為讓一般消費者明白,EDOF的意思事實上就等同于DAF(Digital Auto Focus數碼自動對焦).
        不過由于EDOF屬于軟體模擬硬體,因此在解析度上還是沒辦法與真正采用硬體做出的300萬畫素鏡頭相提并論,但未來只要在軟體上更加著墨,EDOF所做出的解析度也將有機會改善。

        EDof應用廠家

        目前全球擁有EDOF技術的主要有五家:OV-CDM, DXO, DBLUR, TESSERA, Typonteq。其中Typonteq為中國企業,擁有不同于其他四家外國企業的EDOF實現方法,此方法與其他四家相比具有獨特的優越性。
         
        (責任編輯:石鑫華)
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