[컴퓨터비전] Basics of Camera (1) - Light / Pinhole Camera / Lens

Light

Electromagnetic radiation(전자기 복사)

• 인간은 가시광선만 탐지할 수 있음.
• 가시광선 영역에서, 짧은 파장은 푸른색, 긴 파장은 빨간색.

Human Vision

L(λ)이 표면에 입사하고 표면 스펙트럼 반사 함수 ρ(λ)이 있는 조명의 빛이 반사된 후 눈의 감도 함수 V(λ)에 의해 필터링됨.

Camera

• 빛은 모든 방향에서 들어옴.
• 빛이 이런 방식으로 필름에 들어오면 블러 현상이 일어나 이미지가 제대로 형성되지 않음.
• → 모든 부분에 닿아 퍼져 보이기 때문.
• 그래서 물체의 다양한 부분의 빛 광선은 필름의 같은 지점에 닿아야 한다.

Pinhole camera

모든 빛이 한 지점을 통과하도록 만든 카메라.

물체의 한 지점에서 나온 빛이 필름의 특정 지점에만 맺히도록 barriar를 세움.

• blurring 방지.
• 이 opening이 aperture(조리개)
• 이러한 특성으로 인해 상이 거꾸로 맺힘.

문제점

• 빛이 충분하지 않음.
• 빛의 회절로 인해 선명도를 낮춤 → 렌즈 도입.

Lens

빛을 더 받아들일 수 있게 되었고, 필름에 초점을 잘 맞출 수 있게 함

• sharper scene + better focus.
• CoC - Circle of Confusion : 광선이 한 지점에 맺히지 않아 초점이 맞지 않는 상황.
• In focus: 초점이 잘 맞는 상황.

거리에 따라 초점이 달라짐.

사진에서,

• 파란색은 초점이 잘 맞는 경우이고,
• 다른 두 색은 초점이 맞지 않아 거리를 조절해야 하는 상황임.

Focus Distance

아래 equation으로 초점 거리를 조절하는 방법을 설명할 수 있음.