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VRay
物理相机主要参数
VRayPhysicalCamera
(
VRay
物理相机)可以模拟真实相机的结构原理,包括
镜
头、
光圈、
快门和景深等。
因为相机的结构比较复杂,
所以先要了解一下相机的
基本原理,这样学习
VRay
物理相机就轻松多了,如图<
/p>
1
所示。
1.
图
1
从图
1
中可以看出相机的基本原理是很
简单的,
就是在一个封闭的区域内有一个
小孔,
光线通过小孔照射到内部的感光材料
(胶片)
中就可以
形成图像,
图像的
效果和孔(后面所说的孔径就指的这个孔)的
大小与孔所通过的光的多少有关,
孔越大光线就越多,
在感光材
料
(胶片)
上所得到的潜影也就越暗,
最终形成的
图像就越亮。当然,图像的亮度也与感光材料(胶片)接收光的时间长短有关
,
接收光线的时间越长,
在感光材料
(
胶片)
上所得到的潜影也就越暗,
最终形成
的图像也越亮
要点提示:
需要注意的是,感光材料(胶片)不是最终的照片,它是照片
的负片,如图
2
所示,
所以负片越亮的
部分,
最后洗出来的照片对应的部分就越暗,
如图
3
所示。
感光材料(胶片)的明暗与接受光的强弱成反比,也就是说感光材料(胶片)在
光照强的地方所形成的影像就会越暗。
这一点让人很难理解,
想知道原因就必须
要了解感光材料(胶片)的受光原理。
胶片是由一个单层或多层的感光乳剂以及附着感光乳剂的一个
透明基片组成。
感
光乳剂一般是由卤化银晶体组成,
在基片上均匀分布,
当有光照到卤化银晶体时,
其
结构就会发生化学变化,
卤化银晶体会相互聚结起来,
形成黑色
金属银颗粒的
聚结体,
光量少的地方卤化银晶体会相互聚结也少
,
这样就形成了影像
(负像)
。
负像上黑暗(厚的)部分就是曝光较多部分;明亮(薄的)部分就是曝光较少的
部分;全透明部分就是没有受到光照射的部分。
<
/p>
上面的理论有些复杂,
其实这些理论的最终解释就是相机上的孔径
大小以及光通
过孔的时间与最后洗出来的照片的明暗区是成正比的。
2.
图
2
3.
图
3
真实相机的结构要比图
1
中复杂,
如图
4
所示,
最主要的就是增加了镜头、<
/p>
光圈、
快门和焦距控制等装置。
4.
图
4
镜头
就是接收光线的最前端部分,
主要是由一片曲面玻璃或塑料制成,
以凸透镜
的原理聚焦形成清晰可辨的影像,
而更复杂些的镜头
是由称作透镜单元的两片或
更多光学玻璃组成,
并将所有透镜单
元组装在一起成为一个整体,
它主要的功能
就是聚焦光线。
p>
光圈是控制光通过镜头的孔径大小的装
置
(参数)
,
孔径越大光线通过的光就
越
多,感光材料(胶片)所接收的光线也就越多,最后形成影像(最后渲染的效果
图)也就越亮。
快门是控制光通过镜头的时间长短的装置,
它的主要功能就是控制感光材料
(胶
片)接收光的时间。接收光线的时间越长感光材料(胶片)的感光就越多
,最后
形成影像(最后渲染的效果图)也就越亮。
焦距控制装置是控制画面透视及焦长大小的,
焦距分为广角、
标准和长焦
(望远)
< br>,
镜头除了可以改变画面的透视以外,
还有一个主要的功
能就是可以影响到感光材
料(胶片)接收光的强度。广角镜头最短,光从镜头到达感光材
料(胶片)的时
间也最短,这时感光材料(胶片)接收光也最强。反之,长焦镜头会使感
光材料
(胶片)所接收的光线减少。
不同的感光材料(胶片)也会影响到胶片的感光度(接收光的敏感度),一般分
为快速胶片
(接收光的敏感度高)
、
中速胶片和慢速胶片。
快速胶片适合在亮度
较低的
场景中使用,慢速胶片适合在亮度较高的场景中使用。
p>
除了镜头以外,
其他
4
个相机的装置都能影响感光材料
(胶片)
感光的多少,
p>
特
别是焦距控制装置对光的控制,
所以新的
相机就将焦距和光圈两个功能用一个参
数(
f
< br>值体系(光圈))来控制,应用这一体系后,就可以使用一个数字来实现
焦距和光
圈多个参数才能得到的效果。
在考虑曝光时,
不必计算焦距和光
圈
(孔
径)的关系,
f
值已将这些变量结合为一个单一的数。例如
f/8
光圈
就代表到达
胶片的一个确定的光量,
这一数字已经把镜头的焦距
和光圈的大小两项因素考虑
在内了,
任何两只将光圈设置为
p>
f/8
的镜头,
它们让胶片所接纳的光量都
是完全
相等的。
< br>f/n
光圈这个参数可以控制孔径的大小,
n
值越小孔径就越大
(
f
为
分子,
n
为分
母,
f
为一个定数,分母
n
越小,最后
的
f/n
就是越大,孔径也会越大,所以最
后我们发现,
n
值的大小与孔径成反比,也可以说
n
值越小,最后所得到的图像
(渲染的图像)就
会越亮。
2
参数
物理相机的参数设置面板如图<
/p>
5
所示。
5.
图
5
(
1
)
Bas
ic parameters
(基本属性)
type
(类型):
Still
p>
camera
(静态相机)主要模拟常规的静态画面的相机,也
p>
是在效果图中所用的一种相机类型;
Cinematic
camera
(电影相机)主要模拟电
影相机效
果;
Video
camera
(视频相机)主要模拟录像机的镜头。
targeted
(目标):是否手
动控制相机的目标点。
film
gate
(
mm
)(胶片(
mm
)):是指感光材料的对角尺寸,
35mm
的胶片是最
流行的胶片画幅,
也就是常说的照片底版
(负片)
大小,
该数值越大画幅也就会
越大,透视越强,所看到的画面也越多。
focal
le
ngth
(
mm
)(焦长(
mm
)):控制相机的焦长,同时也会影响到画面的
感光强度。
较大的数值效果类似于长焦效果,且感光材料(胶片)就会越暗,特
别是胶片边缘的区域会更暗,
较小数值的效果类似于广角效果,
透视感强,
胶片
就会越亮。
< br>
图
6
是焦长为
50
时的效果
(类似人眼所
看到的效果)
,
图
7
< br>是焦长为
10
时的效
果(广角效
果)。
6.
图
6
7.
图
7
zoom factor
(视图缩放):控制相机的视角大小,
与
focal length
(
mm<
/p>
)(焦
长(
mm
))功能相似,只是该功能只改变画面的透视效果,不会影响到画面的感
光强度。
f-number
(光圈数值)
:
光圈数值就是控制光通过镜头到达胶片所通过的孔的大
< br>小,
数值越大胶片感光就越强,
反之就越弱
,
图
8
左是
f-number
为
2
时的效
果,
图
8
右是
f-number
为
4
时的效果
要点提示:
f-number
中的数值是指
p>
number
中的数值,最后的光圈为
f/
number
。
8.
图
8
distortion
(扭曲):扭曲效果是由下面的
distortion
type
(扭曲类型)
来控
制的。
vertical
shift
(垂直
变形)
:
可以控制在垂直方向的透视效果,
类似于
Camera
correction
(相机修正)功能。
specify
focus
(指定焦
点)
:
勾选该选项后,
用户可以用下面
的
focus
distance
(焦
点距离)选项来改变相机目标点到相机镜头的距离。
exposure
(曝光)
:
勾选此参数后,
改变场景亮度一些选项
(
f-number
(光圈)
、
shutter speed
(快门)、
ISO
(感光系数))才能起作用。
< br>vignetting
(虚光)
:
该功能可以模拟真实相机的虚光效果,
也就是画面中心部
分比
边缘部分的光线亮,图
9
左是不勾选时的效果,图
9
右是勾选后的效果。
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