[发明专利]用于模拟第二摄影机物镜的方法及配置方法和电影摄影机

说明书

一种用于模拟第二摄影机物镜的方法及相应的配置方法和电影摄影机，其中配置方法包括：确定使用第一摄影机物镜录制的多幅第一图像；确定使用第二摄影机物镜录制的多幅第二图像，第二图像的图像内容与第一图像的图像内容相对应；基于多幅第一图像和多幅第二图像，配置用于模拟第二摄影机物镜的模拟方法。

技术领域

本申请涉及用于模拟摄影机物镜（摄影机镜头）的方法和装置，尤其涉及用于适配照相物镜的成像特征的方法和装置，以及涉及用于配置这种适配方法和装置的方法和装置。

背景技术

电子电影摄影机通常包括集成光学系统（例如摄影机物镜，可简称为物镜或镜头）或用于安装可互换式物镜（可互换式镜头）的镜头座；进一步还可包括用于从入射光产生图像信号的电子图像传感器；以及用于根据图像信号生成数字图像数据流的图像信号处理设备。图像数据流可以包括多个图像数据集或由多个图像数据集组成，多个图像数据集可以简称为图像。

在专业电影摄影中，主要使用具有可互换式物镜的摄影机。例如，各个物镜的焦距不同，从而由于焦距变化可以考虑采用不同的录制情况。此外，已知这组物镜中各个物镜相互适应，以使图像给人的印象（例如色彩再现或分辨率表现）在从一个焦距变化到另一个焦距时保持不变。

众所周知，每一个真实物体在成像性能上都有物理上的限制。根据物镜的计算、设计和制造方式，或多或少会出现可见成像误差，如颜色误差、畸变或散射光反射。一方面，人们试图将这些误差最小化；另一方面，最小的残余误差也被视为物镜成像特性的一部分。从所录制的图像的美学效果来看，这些特性也可能是有意的。这方面的美学效果不仅与图像的清晰成像区域有关，而且物镜表示图像模糊区域的方式也可能有助于整体效果。

到目前为止，物镜的优化主要集中在对比度传递（调制传递函数，MTF）、失真度、色差等可定量测量的参数上。已知的模拟程序可以根据光学定律计算预定的物镜设计的这些参数，以支持优化过程。

关于物镜设计的具体信息可用于改善校正图像处理。特别是在可互换式物镜的情况下，如果图像处理可以单独地适配，则可能是有利的。例如，可以将相关信息存储在相应的物镜中，然后在物镜连接到摄影机时将其传递给图像处理软件。此外，有可能通过图像处理软件识别特定目标，并从相应的数据库中获取与校正有关的信息。

所使用的摄影机物镜对由电影摄影机录制的图像的效果具有决定性的影响，即对物镜成像特征的主观感知，也可以称为物镜的“景象”（look）。

这样的景象可以由所使用的镜头的具体特性和设置产生，该具体特性和设置例如可以是某个物镜制造商和/或某个时间段的特征。这样的特征景象对于本领域技术人员而言是可以识别的。

用户总是在寻找物镜的新景象。在这方面，开发具有特定景象的物镜是非常复杂和/或昂贵的。滤光片的使用或单个光学参数的调整只能在一定程度上近似导致产生特定景象的真实物镜的细微效果。

当要在物镜的设计中（例如通过最小化残余误差、适应现有物镜、或产生特定的美学印象等方式）实现非常特殊的成像特征时，所有已知的方法都依赖于根据已知的物理定律对光学条件建模。

为了实现成像行为的精确建模，需要对物理条件进行非常复杂的数学表示。诸如散射光或模糊区域的表示之类的效果可能非常难以建模，因为它们依赖于大量参数。

因此，基于随后的图像处理，对物镜的校正在实现时受到限制。特别是在要实时或直接在摄影机中产生效果的实施方式中，可以迅速达到可用处理能力的极限。于是，只能使用简化的处理过程，这些处理过程反过来只能在有限的程度上模拟期望的光学效果。

因此，物镜的物理模型只能在有限的程度上描述物镜的主观属性，或者会过于复杂以至于无法实时使用。

发明内容

本申请的一个目的是提供一种方法和装置，其能够在不直接使用相应物镜的情况下生成具有特定物镜景象的图像。