拆解全景相机RICOH THETA

用面向iPhone开发的专用应用浏览图像时。可以缩放某个特定部分，或者旋转图像改变视点。

利用应用浏览时，拍摄的图像看起来好像是把正常图像贴在了球面内侧。把手指放在图像上上下左右移动，视点就会发生变化。缩小图像时，图像会失真，但放大后，失真基本就消失了。一边上下左右旋转一边浏览图像的感觉是以往的相机不具备的。

此次日经技术在线还调查了这种球面图像文件是如何保存的。用USB连接线把THETA连接到个人电脑上，可以看到THETA的microSD卡的文件夹。该文件夹中保存着JPEG格式的文件。用普通的JPEG文件阅览器打开后，看到的是横向的失真图像（3584×1792像素，图3）。

图3：原文件是横向的JPEG文件

是将全景图像投影到了长方形上。

专用应用是把该JPEG图像投影到球面上，因此看到的是球形全景图像。

反应慢令人不满

使用THETA时有两点不太满意。一是通过智能手机拍摄时反应慢。用机身的快门按钮拍摄时，拍完后1秒左右就能接着拍下一张，而通过智能手机拍摄时，拍完一张大约要等10秒才能拍下一张。估计是因为用智能手机拍摄时，每次都要把拍摄好的图像发送到智能手机上。

还有一点令人介意的是拍摄的图像。这款相机不支持全景图像特有的广动态范围。

比如在拍摄正上方为晴空、但旁边有阴影的建筑物时，针对建筑物曝光的话，建筑物上方就会因为过度曝光而发白。反之，针对靠近天空的位置曝光的话，建筑物下方又会太黑。此时就非常需要最近的数码相机常见的高动态范围（HDR）功能，可以拍摄曝光不同的多张图像合成到一起。

THETA的特点是摄像模块有两个鱼眼镜头，该模块是理光的开发人员最重视最用心的部分，也是最“费钱”的部分。理光介绍说，“我们原来委托进行生产的厂商造不出可高精度集中180度视角范围光线的鱼眼镜头，也不能将两个鱼眼镜头高精度组合在一起。因此把这部分工作全面委托给了拥有光学专业技术的理光光学公司”。

将该摄像模块拆下来后发现，采用的是用树脂熔接镜头的构造（图4（a））。拆解时曾试着用螺丝刀等剥离镜头，不过最后认为只能进行机械性破坏才能剥离镜头，因此放弃了观察镜头内部的想法。

图4：利用鱼眼镜头和棱镜拍摄360度图像

1  2  3  

摄像模块由两个鱼眼镜头反向连接构成（a）。进入镜头的光线通过棱镜90度弯曲，到达摄像元件（b）。（图（b）由理光提供）

从理光的资料可以了解到，该模块采用了使射入镜头的光通过棱镜90度拐弯后进入摄像元件的构造（图4（b））。

内部构造与数码相机类似

除摄像模块以外，THETA的内部非常简单，其构成与普通的卡片机类似（图5）。结构也很简单，主板上只安装了可能是用于散热的铜片、锂离子充电电池和Wi-Fi模块。摄像模块与主板之间用两个柔性线路板连接。

图5：内部与普通数码相机类似

内部采用与普通数码相机类似的部件。重叠两张图像的处理估计使用了FPGA。部件用途、企业名称和型号等由日经技术在线推测。

主板上的元件为双面封装。正面有富士通半导体的图像处理器“MB91696AM”、罗姆的电源IC、钜景科技的NAND闪存和DDR3内存混载芯片。背面有赛灵思的FPGA“Spartan-6 LX”和microSD卡插槽。microSD卡插槽中插入了4GB的microSD卡。

估计全景图像是通过以下处理实现的：首先通过各鱼眼镜头拍摄两张图像保存，然后利用FPGA进行合成，得到最终图像。据理光介绍，“利用各摄像元件拍摄的图像的视角的详情不便透露，不过超过了180度。通过对重合的部分进行处理，努力作成了无缝全景图像”。

　　沿着机身形状剪切图像

THETA等全景相机的最大问题是将相机本身拍入照片中。制作360度全景图像的话，图像下部肯定会拍到相机机身。对此，THETA是如何处理的呢？

为了得到答案，笔者在A3纸上画了一些同心圆，把THETA放到圆心进行了拍摄（图6）。从得到的图像可以看出，THETA的机身的影像完全消失，而且消失的部分并未专门进行插值，好像只是单纯地切下一部分使剩下的部分连起来。

图6：从合成图像中去掉了机身部分

拍摄360度图像的话，肯定会拍到相机本身。为调查THETA是如何去掉机身影像的，笔者试着拍摄了画有同心圆的测试表。

进一步仔细观察图像就会发现，同心圆中心部分失真最严重，越靠近外侧，失真现象越轻。估计是沿着THETA的机身形状去掉了其影像。

1  2  3  

欲知详情，请下载word文档 下载文档

来源：[db:出处]

作者：tee