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运动物体的拍摄

aiwangxin
菜鸟
2007-12-03 15:49:52     打赏
运动物体的拍摄      对于运动的物体来说，快门的时间越短，所获得的图像越精确，即越不模糊，但是过短的曝光时间就需要光照强度的大大提高，这就给光照技术带来很大的困难。所以选择一个合适的快门时间。快门时间与物体的大小、运动速度、物体到镜头的距离等因素有关，特别是机器视觉系统对获取图像精度要求有关，精度以像元为单位，例如一个、两个或者1/2个像元精度。    在曝光的过程中，如果物体的运动距离没有超过精度要求的像元，就可以认为机器视觉系统获得理想的图像。一般情况下，在曝光过程中，如果物体运动的距离不超过一个像元，CCD或CMOS数字图像传感器是分辨不出的，可以获得清晰的图像。    例如：当误差精度为1个像元时，像元的尺寸：    P=TVM。    所以：T=P/MV。    而：M=L/O。    则：T=PO/LV    其中：    P：像元的尺寸；    O：物体宽度尺寸    V：物体运动速度；  P：系统的放大倍率    T：曝光时间；      L：图像传感器芯片宽度尺寸      若物体的宽度为1米，运动速度为每秒1米，像元尺寸为0.62um，1/2英寸的CCD图像传感器，其宽度为6.4mm，要获得清晰的图像，快门时间应该为：    T＝PO/LV＝0.0000065×1/0.0064×1 ＝ 0.001秒 也就是曝光时间在千分之一秒即可拍清楚。    控制曝光时间有两个方法可以使用：一个是调整快门速度；一个是调整光源。如果保持稳定的照明，那么调整快门的速度就可以拍摄到清晰的照片，但是在很多情况下，光源强度不够，快门速度速度很快会导致曝光不足，那么必须使用频闪光源来得到需要的曝光时间。同样，频闪时间也要遵循上述公式。一般闪光灯都很亮，曝光量由闪光的时间决定，而不是由快门决定，这时，快门速度要设置到足够慢，从而保证在闪光时快门是开启的，否则可能得到半幅或全黑的图像。    小结快门速度：    快门速度决定了感光元件的曝光时间，不管是CCD摄像机还是传统的胶片相机都是一样的。不同的是，一般工业摄像机大都采样电子快门，而胶片相机或者是科研用的相机使用机械快门。机械快门的速度一般能达到1/2000秒，好的专业摄像机也只能达到1/8000秒，而电子快门要快得多，一般都能达到1/120000秒；另一方面，机械快门可以慢到数十秒，而电子快门一般最慢在1/60秒左右。机械快门的开启和关闭需要一个过程，曝光时间很短时，这个过程就变得比较重要了，因为随着快门的开启，感光元件一部分开始感光，而另一部分还没有，快门关闭的过程正好相反，最先感光的部分最后关闭，所以整个感光元件的曝光时间是不一样的。电子快门速度要快得多，虽然感光元件一直在曝光，但是电子快门作用时，一般先清除积累的电荷一次到数次，然后开始计时积累图像并读出，由于全部是电子控制的，速度可以很快。    
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关键词： 运动     物体     拍摄     快门     时间     图像     曝光     速度    

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