《计算摄影学》学习笔记（一）：基本概念

主要学习材料

[1] 科学出版社《计算摄影学基础》张茂军等著
[2] 在线慕课：国防科技大学《计算摄影：技术与艺术的交融》

本系列并不是对以上两个学习材料的所有知识点的记录，而是会整理一些我认为的重点知识、或者对我来说没有完全掌握的知识进行记录学习，对于一些简单的基本知识就略过不记了。同时也会加入我个人的一些想法和思考。

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1 基本概念

计算摄影与我们的关系：

手机是最常见的计算摄影设备，也就是说现代人几乎每天都随身携带着一台计算摄影设备。

计算摄影学涉及的研究领域：

1. 摄像机结构与图像形式化（Camera and Image Formation）
2. 人类视觉认知（Human Visual Perception）
3. 图像金字塔、梯度场与双边滤波（Image Pyramid，Gradient and Bilateral Filter）
4. 颜色、白平衡、Bayer模式与去马赛克（Color，White Balance，Bayer Pattern and Demosaicing）
5. 计算光照（Computational Illumination）
6. 编码光圈与编码曝光（Coded Aperture and Coded Exposure）
7. 自动聚焦（Auto Focus）
8. 去运动模糊与去散焦模糊（Motion Deblurring and Defocus Deblurring）
9. 高动态成像（High Dynamic Range Imaging）
10. 图像修复（Image Complete）
11. 图像合成（Image Compositing），也叫数字蒙太奇技术
12. 全聚焦成像（All-focus Imaging）
13. 多透视全景拼接（Multi-Perspective Panoramic Stitching）
14. 视频总结（Video Summarization）
15. 光场成像（Light Field Imaging）
16. 稀疏编码（Sparse Coding）

色调映射（Tone Mapping）是HDR经常使用的技术

蒙太奇技术能够实现“合照优先”功能

稀疏编码技术进行图像降噪

胶片摄影→数码摄影

	胶片摄影	数码摄影
成像原理	银盐感光	光电转换
感光介质	传统胶片	电子芯片
后期处理	暗房工艺	计算机加软件

单个透镜也能成像，为什么镜头一般都是由多块透镜组成？

因为根据单透镜理论确定的理想像与实际存在偏差，叫像差，包括色像差和单色像差。

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ISP（Image Signal Processor，图像信号处理器）

• ISP主要作用：对前端图像传感器输出的信号做后期处理。
• 主要功能：自动曝光、自动白平衡、坏点去除、去马赛克、透镜阴影校正、颜色校正、伽马校正、边缘增强、3D降噪处理等。

相机自带闪光灯的缺点：立体感消失、红眼现象

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2 曝光

欠曝、正常曝光、过曝

多重曝光

多重曝光可实现“魔法分身”功能

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