相机的曝光和增益

曝光

参考：B站优致谱视觉

增益

相机增益是指相机在拍摄过程中对图像信号进行放大的一种操作，它在提高图像亮度和增强图像细节方面起着重要作用，以下从原理、作用、影响以及相关设置等方面详细介绍：

增益原理

相机的图像传感器将光信号转换为电信号，增益就是对这些电信号进行放大。在相机内部，有专门的增益电路来实现这一功能。当开启增益功能时，电路会根据设定的增益值，将传感器输出的电信号按比例放大，然后再经过模数转换等后续处理，最终形成我们看到的数字图像。

主要作用

• 提高图像亮度：在光线较暗的环境中，如夜晚或室内低光照条件下，相机通过增加增益，可以使图像传感器捕捉到的微弱信号得到放大，从而让图像变得更亮，以便更好地看清拍摄对象。
• 增强图像细节：适当的增益可以提升图像中原本较暗区域的亮度，使这些区域的细节得以显现。例如，在拍摄阴影部分或暗部场景时，增益能够让我们看到更多的纹理和层次。

增益带来的影响

• 噪点增加：增益在放大有用信号的同时，也会放大传感器本身存在的噪声。随着增益值的提高，噪点会变得更加明显，导致图像质量下降，画面看起来有颗粒感。
• 动态范围压缩：相机的动态范围是指其能够正确记录的最亮和最暗区域之间的差异范围。增加增益会使图像的亮部和暗部同时被放大，可能导致亮部更容易过曝，暗部更容易欠曝，从而压缩了图像的动态范围，丢失一些高光和阴影部分的细节。

增益设置与应用

• 自动增益：大多数相机都具备自动增益功能，相机会根据当前的拍摄环境和光线条件，自动调整增益值，以确保拍摄出的图像具有合适的亮度。在日常拍摄中，自动增益可以帮助用户快速获得相对较好的拍摄效果，无需手动频繁调整增益。
• 手动增益：在一些专业拍摄场景或对图像质量有较高要求的情况下，摄影师可能会选择手动设置增益。例如，在拍摄星空时，为了减少噪点，摄影师可能会适当降低增益，同时通过延长曝光时间来获取足够的光线；而在拍摄一些需要突出暗部细节的场景时，可能会手动增加一定的增益，但会同时注意控制噪点的产生。

相机增益是一把双刃剑，在提高图像亮度和细节的同时，也会带来噪点增加和动态范围压缩等问题。用户需要根据具体的拍摄需求和环境，合理设置增益，以达到最佳的拍摄效果。