从光线到图像——相机成像的原理

项目作业实践

• 实践一：制作小孔相机

  制作小孔相机，并设计实验改变小孔相机的各种参数，观察这些参数对成像质量的影响，并撰写文章分析和总结。要求学生根据课程所讲述的的原理，获取精美的小孔成像作品。

  

• 实践二：理解薄透镜的光线追踪法则，手绘光路图

  通过一个世界知名光学教材的示例图，理解薄透镜的物点和像点之间的关系。我们能看到当点光源位于透镜的不同物距时，光线传播和汇聚的情况。结合课程PPT中关于光线追踪的章节，尝试手绘这张图。根据对这张图的观察，和手绘验证的结果，用简短的语言描述不同对焦距离下凸透镜对光线的作用，以及观察到的不同物距的点光源成像的位置。

  

• 实践三：编程绘制COC和景深图

  深入理解COC、景深范围、光圈大小、像素尺寸等各种透镜成像的特性，在这个基础上设计实验编程绘制这些量之间的关系，并撰写短文描述这些关系。

  

• 实践四：阅读参考资料，理解Dolly Zoom的原理

  深入阅读参考资料，理解、分析、总结大导演希区柯克在他的悬疑电影中所用到的Dolly Zoom特效的原理，从而进一步理解透镜成像的相关知识。

  

• 实践五：编写基础ISP流程软件，解析RAW格式图像

  使用Python语言来开发一个非常基础的ISP流程软件，使用课程视频中学到的知识，以及在项目中提到的各种信息来完成这个软件，最终将提供的两个用单反相机获取的RAW图像转换为我们人眼觉得美观的图像。