一加&小米4相机非典型评测---眩光鬼影问题追根溯源（二）

hk19870124 · 发表于 2014-11-25 15:36:11

本帖最后由 hk19870124 于 2014-11-26 09:07 编辑

   前面我们已经对比了下一加和小米4在各个不同场景下的眩光鬼影情况（具体的可以参考下面这个链接：
一加&小米4相机非典型评测---眩光鬼影问题追根溯源（一）），从现象到本质，那么下面我们就先从理论上分析下眩光鬼影形成的原因：

其实无论是眩光还是鬼影，一般都是入射光线进入摄像头模组后进行多次反射造成的，下面我们先来看看摄像头模组内部哪些地方容易发生这种反射呢？

如上图简易示意图所示，光线进入摄像模组内部，主要有以下4部位的反射：
①、Lens和Cover间的反射；
②、Lens之间的反射；
③、IR filter与Lens之间的反射；
④、Sensor与IR filter之间的反射
下面我们就分别从上述4部分分别进行分析

一、Lens与Cover之间的反射

此种情况是目前手机上比较常见的一种鬼影形成原因。Cover反射形成的鬼影有如下特点：

Cover反射形成的鬼影较典型的图片如下所示：

一般Cover增镀一层AR增透膜之后，这种鬼影现象会大大减轻，如下图：

二、Lens之间的反射

Lens之间反射形成鬼影的较典型图片如下所示：

这种现象在单反镜头中比较常见，利用的好有时会带来意想不到的艺术效果。比如下图：

      单反镜头焦距比较长，镜片间间距比较大，比较容易在多组镜片反射后，在sensor上成一串的光斑形式的像。但是在手机镜头上却很少出现，其中的原因，主要是手机镜头一般焦距都比较短，镜片都比较小，镜片间的间距也比较短，所以不容易出现一整串的光斑图像。
      针对此问题，一般通过Lens镀膜和光路设计两方面去解决。一方面，Lens镀膜可以减少反射的发生，从而减轻Flare问题；另一方面，通过lens的光路设计使得反射光线不能在sensor上成像（或成虚像）。

      前面一加在点光源场景出现的光晕状眩光现象，应该就是镜头光路设计缺陷造成的。像这种lens间的反射或者上面cover反射造成的眩光鬼影，一般都很难通过下面的IR滤光片去改善，因为形成上面眩光鬼影的反射光线都是可见光部分，IR滤光片对此部分基本上无能为力。

三、 IR filter与Lens之间的反射

IR filter与Lens之间的反射，比较典型的是角落红光，如下图所示：

通常情况，我们使用的IR filter上一般会进行IR镀膜，而由于光学薄膜的物理特性，对于不同角度入射的光线，镀膜曲线会出现偏移现象，入射角度越大，偏移也就越大；而偏移这部分波长光线（如下图红色区域部分），就是上述角落红光形成的主要原因

角落红光形成简单的示意图如下所示：当大角度入射的光线（我们假设为30°），经过IR filter和lens的反射后，有可能会以小角度（＜30°）重新经过IR filter入射到sensor上，此时就形成了鬼影。我们可以发现，形成鬼影的这部分光线波长大部分就是大角度与小角度偏移部分波长，这也是为什么这种鬼影通常呈红色的主要原因（偏移部分波长一般集中在600~700nm波段）。

通常这种角落红光鬼影，使用蓝玻璃IR filter可以改善，因为形成鬼影这段波长正好是蓝玻璃的吸收区域，所以经过蓝玻璃IRfilter之后这部分反射光线将大大减弱甚至消除。

四、 sensor与IR filter之间的反射

sensor与IR filter之间的反射，比较典型的就是花瓣状的鬼影，如下图所示：

花瓣状鬼影一般都是sensor上的microlens与IR filter之间多次反射后形成的，这种现象在使用普通白玻璃IR filter的模组上面很常见，通常使用蓝玻璃也可以减轻此现象
同上述角落红光形成原因类似，造成花瓣状鬼影形成的简单示意图如下所示：入射光线经过microlens反射之后，可能会以大角度反射回IR filter，同样大角度入射的光线会反射偏移波段部分光线到sensor形成鬼影，多次反射后就形成了这种花瓣式的红色鬼影。

这种花瓣式的鬼影一般可以通过使用蓝玻璃并且AR面面向sensor来减弱甚至消除

蓝玻璃可以解决这种花瓣式鬼影的原因就是因为蓝玻璃对在IR面发生反射的偏移部分光线有吸收特性，所以经过蓝玻璃吸收后再进入sensor的光线强度将会很微弱，从而鬼影现象得到缓减

通过上述分析，可以看到IR filter和镀膜在解决眩光鬼影问题中有着至关重要的作用。下面我们就拆开一加和小米4的摄像头，来看看两者的IR filter到底存在什么差异呢？

52RD网友 *发表于 2014-11-25 19:08:11* · 发表于 2014-11-25 19:08:11

好文章

hhy2006 · 发表于 2014-11-26 08:45:46

[em23]

lingyunzhi · 发表于 2014-11-26 13:19:18

非常非常专业~~~期待多一点这样的技术贴！

52RD网友 *发表于 2014-11-26 14:20:55* · 发表于 2014-11-26 14:20:55

这个flare怎么量化测试？

litongf1 · 发表于 2014-11-26 14:58:03

不错~好东西~~图文并茂

mmtt1394 · 发表于 2014-11-27 09:13:40

很详细的解释，支持继续研究！

52RD网友 *发表于 2014-11-27 09:18:43* · 发表于 2014-11-27 09:18:43

good! mark!

zhgqiao · 发表于 2014-11-27 09:40:15

支持楼主，继续！！！

seawaterblue · 发表于 2014-11-27 10:58:49

无图？？？？？？？？？？？？？？？？？？

52RD网友 *发表于 2014-11-27 11:00:35* · 发表于 2014-11-27 11:00:35

论坛里面应该多谢这样专业的文章

wocaishiheiz · 发表于 2014-11-27 11:02:33

这样专业的文章应该多多益善

kfelectronics · 发表于 2014-11-27 12:12:33

3000千粒CR2032劲量正品纽扣电池库存。
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瘌痢头阿三 · 发表于 2014-11-27 14:37:46

没了？很好的文章啊

Adventure · 发表于 2014-11-27 14:51:38

[em01][em01]

52RD网友 *发表于 2014-11-27 16:16:30* · 发表于 2014-11-27 16:16:30

怎么看不到图片呢

sculyl · 发表于 2014-11-28 08:48:08

非常的详细，非常的好文，楼主是专业做镜头的？

liaojianxiong · 发表于 2014-11-28 13:15:10

好文章，学习了！

lzh54005893 · 发表于 2014-11-28 13:58:26

[em18]

younglizhong · 发表于 2014-11-29 17:02:54

[em01]支持楼主！

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