Korzystanie z nowoczesnych technik komputerowych w celu uzyskania lepszej jakości obrazu

Model kamery otworkowej odnosi się do matematycznego związku między obiektywem obrazu a projekcją obrazu na powierzchnię idealnej kamery otworkowej, w której apertura obiektywu jest zdefiniowana jako pewien punkt i nie stosuje się soczewek optycznych do skupiania światła. Ogniskowa jest równa odległości między znacznikiem ostrości na obiektywie a ogniskiem samego aparatu. Termin nieskończoność ogniskowania odnosi się do stopnia nieskończoności w soczewce, a zatem nieskończoność ogniskowania nie wymaga obecności żadnej soczewki. W związku z tym kamera otworkowa nie może ustawić ostrości obrazu poza zakresem ostrości. Model kamery otworkowej odnosi się do matematycznego związku między obiektywem obrazu a projekcją obrazu na powierzchnię idealnej kamery otworkowej, w której apertura obiektywu jest zdefiniowana jako pewien punkt i nie stosuje się soczewek optycznych do skupiania światła. Ogniskowa jest równa odległości między znacznikiem ostrości na obiektywie a ogniskiem samego aparatu. Termin nieskończoność ogniskowania odnosi się do stopnia nieskończoności w soczewce, a zatem nieskończoność ogniskowania nie wymaga obecności żadnej soczewki. W związku z tym kamera otworkowa nie może ustawić ostrości obrazu poza zakresem ostrości.

Model kamery często opisywany jako parametry dystorsji tangencjalnych kamer faktycznie sumuje wartości wszystkich tych funkcji, dając w ten sposób jedną wartość reprezentującą ogniskową w każdym punkcie promienia ostrości. Przysłonę aparatu można również traktować jako funkcję styczną. W przypadku braku jakiejkolwiek innej funkcji optycznej, apertura pełni funkcję zwiększania sumy wartości funkcji stycznych.

Można przypuszczać, że część równania dotyczącą grafiki komputerowej do obliczania drogi promieni świetlnych ze źródła i jego położenia w ognisku może być wykonana przez program Mathematica. Bynajmniej; komputery wykorzystujące ray tracing nie wykonują tego zadania automatycznie, lecz polegają na instrukcji obsługi, aby wykonać to zadanie. Programy grafiki komputerowej mogą być używane do śledzenia promieni świetlnych, ale zwykle ograniczają się one do rozwiązywania problemów statycznych, takich jak odbicia lub załamania. Grafika komputerowa nadaje się tylko do rozwiązywania problemów dynamicznych spowodowanych ruchem, na przykład w fotografii.

Jednak same modele kamer mają dużo więcej do zrobienia niż tylko funkcje styczne i promieniowe do obliczania drogi promieni świetlnych. Na przykład oś pozioma zawiera pewną liczbę kanałów i terminów, które kontrolują ruch kamery. Typowym przykładem takiego terminu jest ogniskowa (lub FL). Kontroluje ogniskową w metrach, która kontroluje pole widzenia w stopniach. Pozostałe osie są zazwyczaj cyfrowe i dlatego przechowują wstępnie ustalone wartości, które można modyfikować za pomocą pokręteł i różnych funkcji, które są częścią zestawu do konwersji cyfrowego wideo.

Istnieje kilka metod stosowanych w modelach kamer w celu uzyskania wyrównania i wypoziomowania obiektywu kamery i czujnika kamery. Generalnie wszystkie kamery działają przy założeniu, że ich kalibracja odbywa się przy użyciu wartości domyślnej. Jednak w przypadku modeli aparatów cyfrowych sam proces kalibracji musi być wykonany metodą cyfrową. Odbywa się to poprzez zapisanie algorytmu kalibracji do układu pamięci, a następnie ustawienie docelowej apertury i ustawienie ostrości kamery na żądany cel.

Powodem, dla którego fotografia cyfrowa stała się popularna, jest to, że jest bardzo wyrozumiała, jeśli chodzi o kalibrację aparatu. To samo zdjęcie zrobione z różnymi ekspozycjami da te same wyniki, niezależnie od tego, ile razy aparat zostanie skorygowany. Jest to możliwe, ponieważ używany model kamery jest w stanie odczytać dane wyjściowe z kamer otworkowych bez konieczności jakiejkolwiek korekty. Niektóre aparaty cyfrowe wymagają zmiany ustawień, gdy nie są używane, ale nawet to nie stanowi problemu. Powodem, dla którego kamery otworkowe stały się bardzo popularne, jest ich elastyczność.

Do uruchomienia symulacji CCD można użyć dowolnych modeli kamer, które są dostarczane z oprogramowaniem na płycie CD lub pamięci USB. Dzięki temu można utworzyć dowolną liczbę zestawów danych, co zależy od liczby kanałów, które zostaną użyte w symulacji. Na potrzeby tworzenia dużej liczby zbiorów danych należy przygotować źródło danych. To źródło danych będzie zawierało parametry niezbędne do symulacji, a także parametry zależne od wybranych pikseli obrazu. Po ustawieniu wszystkich wymaganych parametrów pozostaje tylko czekać, aż kamera nadrobi zaległości.

Można uzyskać obrazy wyższej jakości, wykonując pewne zadania związane z przetwarzaniem obrazu za pomocą pewnych narzędzi matematycznych. W tym celu niektóre kamery mają wbudowany algorytm, który wykonuje pewne operacje arytmetyczne i logiczne, takie jak filtry matematyczne, permutacje, różnice i translacje. Wynikiem tych algorytmów będzie pochylenie lub średni kwadrat piksela wyjściowego. Slicing jest często używany w produkcji wysokiej jakości obrazów, a czasami proces kalibracji kamery jest niepełny bez użycia algorytmu cięcia.