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光学

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温水不凉

昨天看到一张使用透视技法的草稿,终于接触到了透视这个之前因为听说很难所以一直没去下手的概念,一见惊艳,越想越震撼,第一个发现“空间中平行于眼睛与视野焦点连线的线条最终均汇于一点”的艺术家,到底是怎样的一个人物啊。


不知道是通过大量观察总结,还是结合凸透镜光学原理与解剖学推演出来的,这段时间要有空了解一下。

但当时脑海里一直有个问题,画面的焦点是有远近的,但画面是二维的,焦点无论远近,都只在是那一条轴线上,投影在画面上都是相同的一个点,但焦点远近不同,画面却实在是有区别的。

怎么回事呢?


早晨懒得起身,于是开始想这个问题,终于想出来一个解决方法:这个问题反映在绘画上,可以改...

昨天看到一张使用透视技法的草稿,终于接触到了透视这个之前因为听说很难所以一直没去下手的概念,一见惊艳,越想越震撼,第一个发现“空间中平行于眼睛与视野焦点连线的线条最终均汇于一点”的艺术家,到底是怎样的一个人物啊。


不知道是通过大量观察总结,还是结合凸透镜光学原理与解剖学推演出来的,这段时间要有空了解一下。

但当时脑海里一直有个问题,画面的焦点是有远近的,但画面是二维的,焦点无论远近,都只在是那一条轴线上,投影在画面上都是相同的一个点,但焦点远近不同,画面却实在是有区别的。

怎么回事呢?


早晨懒得起身,于是开始想这个问题,终于想出来一个解决方法:这个问题反映在绘画上,可以改变提问形式:“如何表现视野焦点的远近?”


第一种情况,是最直观的情况,远近不同,视野焦点处景物大小不同。所以可以通过改变视野焦点处景物的大小来体现“远近”的效果,可能也就是之前听说过的“画面纵深”?

但伴随而来的一个问题,比视野焦点更远的景物,又是如何呢?根据脑海中残存的凸透镜原理,我猜..还是符合那个规则?


第二种情况...我不知道,现在想不出来。



经过昨天下午浅显的了解,我意识到,从透视学角度出发,画家们为了更接近真实地表现出画面,往往在画面中展现出两个消失点、三个甚至五个消失点。

对于两个消失点,开了脑洞假想会不会是因为两只眼睛视线未汇聚在同一个焦点(bushi)。三个四个五个..臣妾做不到了。但看到一个说法是,多个消失点的画面更符合人眼实际看到的画面。

所以还需要多加了解学习,之后再参考其他领域的知识去理解。


想这些问题的时候偶尔会冒出来“以前的光学课都打了水漂,没好好理解听讲做题...不然理解本质就能更轻松了”的无力感。

阿乌。

Celiachien

整理一下四个月前中金关于CIS行业的研究

写在前面

主要是从手机,汽车,安防,AR/VR几个方面着手,谈了一下CIS发展趋势。从总览上看,信息面很全,专业度欠佳。抛开技术层面,可以作为行业俯瞰的参考。涉及的厂商分析没有太大问题,对于AR/VR持谨慎态度。


简略版内容如下

背景和套话:

CIS (CMOS Image Sensor)是摄像头模组的核心元器件,在摄像头模组中的成本占比达到52%,是影响成像的最核心要素之一,受益于手机光学创新、自动驾驶渗透率提升、安防和ARVR市场高增长,中金预计2021~2025将以11.9%的CAGR增长至330亿美元。


主要的三个观点

1)中金认为虚...

写在前面

主要是从手机,汽车,安防,AR/VR几个方面着手,谈了一下CIS发展趋势。从总览上看,信息面很全,专业度欠佳。抛开技术层面,可以作为行业俯瞰的参考。涉及的厂商分析没有太大问题,对于AR/VR持谨慎态度。


简略版内容如下

背景和套话:

CIS (CMOS Image Sensor)是摄像头模组的核心元器件,在摄像头模组中的成本占比达到52%,是影响成像的最核心要素之一,受益于手机光学创新、自动驾驶渗透率提升、安防和ARVR市场高增长,中金预计2021~2025将以11.9%的CAGR增长至330亿美元。


主要的三个观点

1)中金认为虚拟IDM/Fab-Lite为CIS龙头未来发展的最佳模式

 

2)手机光学创新趋缓,有望改变竞争格局:

中金认为未来后置主摄市场格局有2个发展方向:

(1)3K5以上的机型继续提升CIS 参数,主打大底,定制化;

(2)3K5以下的机型,小像素点技术或在3年内达到极限,产品迭代放缓情况下,中低端机型很可能出现长周期的通用型后置主摄。

 

3)中金看好非手机市场,认为具有全面布局能力的厂商拥有更好的技术积累,收入稳定性、未来成长空间。其中包括:

(1)ADAS带来汽车CIS迭代速度加快;

(2)安防技术介于手机和汽车之间,市场和格局相对分散,如思特威、豪威、格科微;

(3)AR/VR市场增长潜力较大,先发优势明显。

 

CIS行业的市场占有率现状:

龙头厂商:Sony(40%),Samsung(22%),OV(11%)

其他:意法半导体,格科微,SK海力士,思特威,松下

智能手机市场份额:85%

小分类:安森美:汽车电子领域,思特威:安防领域

 

手机CIS

  1. 小米,OPPO,Vivo等安卓品牌部分机型出现降规(四摄降三摄)趋势,中金认为主要是由于第四颗摄像头功能定位不清晰,所以追求性价比考虑减少摄像头数量的堆叠。

  2. 苹果,三星,华为,荣耀等积极推动四摄方案,中金认为主要是由于其定位高端,追求最高配置和成像效果。

  3. 总体数量保持提升:从3.43颗逐季度提升至3.6颗,保持稳定上市态势。

(经典四摄系统为:主+广角+景深(tele长焦)+微距)

  1. 大像面:由于同等条件下CIS像素层面积越大,成像质量越好,因此大像面逐渐成为旗舰机型追求的方向。近年来华为、苹果等厂商纷纷向索尼定制大尺寸CIS以提升手机摄像头的感光性能,推动CIS由1/3”等中尺寸向1/1.3”大尺寸发展,三星、OPPO、Vivo等厂商也纷纷跟进大像面策略。

  2. 高像素:目前主流旗舰机型主摄像素为48/64MP,1亿/2亿像素经过迭代之后随着性能改善开始占领一部分市场。我们认为一亿以上像素的技术壁垒在于小像素点技术、多合一像素技术、demosaic算法等,短期来看我们认为擅长小像素点技术的三星、豪威有望引领一亿像素以上市场。

 (此处主要是从商业角度来看,大底和高像素不是好画面的合理诉求)


汽车CIS

ADAS渗透率提升驱动机器视觉摄像头搭载量增长。

1)摄像头具有物体分类识别性能好、价格较低的特点,在ADAS系统中有不可替代的作用和较高的性价比。

2)自动驾驶等级提升将带动摄像头数量增长。造车新势力摄像头搭载方案更为激进,电动化趋势提升摄像头搭载量。


例如蔚来汽车于2021年发布的ET7的Aquila超感系统搭载11个800万像素高清摄像头,对摄像头数量和像素均进行了升级。汽车销量趋于稳定,单车搭载摄像头数量提升将驱动CIS出货量增长,根据Yole预测,全球汽车摄像头搭载量有望从2019年1.6颗增长至2025年3.2颗。


面临的难题

1)高动态范围(HDR)、LED闪烁抑制(LFM)是两大主要技术难点和迭代方向。

2)汽车对高可靠性的要求构筑更高壁垒,进而导致更高均价和市场集中度。

3)车载CIS认证周期长,一旦切入供应链与下游合作更稳定。



安防

行业增速有所加快,国内厂商占优势

应用场景广泛,政策是主要驱动力

视频监控是CIS在安防行业主要应用领域,下游应用场景广泛。

安防AI渗透率提升推动CIS均价提升。


AR/VR应用

CIS主要用于AR/VR的定位和交互,目前主流产品单机用量为4-6个。1)AR/VR应用中,CIS主要用于眼动追踪和面部识别等感知交互功能,单个摄像头CIS用量一般为1个。2)VR方面,Oculus Quest2 、Pico Neo 3和HTC Vive Focus 3均配有4个摄像头。AR方面,需要在近眼显示的基础上叠加虚拟信息至真实世界,微软Hololens AR眼镜的摄像头数量已达6个。

价格下沉和感知需求提升,单机CIS数量或将提升至6-10个。1)设备价格进一步下探,如消费级产品NOLO Sonic发售价1,999元人民币,有望进一步扩展VR市场空间。2)随着感知人和感知环境两个方面性能要求的提升,摄像头颗数有望达到6-10个,对应CIS单机用量提升至6-10个。根据我们测算,审慎预计,假设AR/VR设备中单颗CIS芯片价格为1美元,未来每台AR/VR设备平均配备6颗摄像头(对应6颗CIS),2025年市场规模为2.61亿美元,未来五年CAGR有望达51.2%。


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吉林大学光学专业考研上岸经验分享

光学专业是这几年比较热门的专业,它的发展前景目前来说还是比较好的,而且这个专业目前也比较缺人,整体的市场行情是比较不错的,所以考研的时候我就选择了这个专业同时,我选择报考吉林大学,是因为我还有继续读博的想法,我想着可以在吉林大学去攻读我的硕士学位,同时也进一步的去思考去哪里读博,吉林大学可以说是我读博前的一个很好的平台,它可以为我提供很好的专业知识以及讲师,对于我今后读博或者是工作都是比较好的。

我是一个做事比较有规划的人,所以当我有读研这个想法的时候,我就已经将我的学习计划规划好了,我是这样进行规划的。他是考政治,英语和两门专业课的,我是想着在寒假到6月份的时候,把英语的基础完全的打牢,然...

光学专业是这几年比较热门的专业,它的发展前景目前来说还是比较好的,而且这个专业目前也比较缺人,整体的市场行情是比较不错的,所以考研的时候我就选择了这个专业同时,我选择报考吉林大学,是因为我还有继续读博的想法,我想着可以在吉林大学去攻读我的硕士学位,同时也进一步的去思考去哪里读博,吉林大学可以说是我读博前的一个很好的平台,它可以为我提供很好的专业知识以及讲师,对于我今后读博或者是工作都是比较好的。

我是一个做事比较有规划的人,所以当我有读研这个想法的时候,我就已经将我的学习计划规划好了,我是这样进行规划的。他是考政治,英语和两门专业课的,我是想着在寒假到6月份的时候,把英语的基础完全的打牢,然后按照考试的题型去将每个题型逐个攻破,9月份的时候开始做真题,11月份的时候开始整理作文模板,同时做各个老师出的预测卷。在这里我觉得预测卷不必做太多,做一两套就够用了,因为预测卷如果你做的太多,可能会限制你的想法,主要还是真题在整体上要多花功夫,可以将真题做两三遍。虽然说你觉得真题你做过一遍之后还是有印象,但是你每次做的时候,你会发现你原本错的地方,你可能还会错,这个时候就是你的思维出现问题了对于英语基础无非就是单词,语法之类的,单词大家去买市场上任何一本单词书就可以,它里面都涵盖了所有的单词,但具体的掌握程度还是要靠个人的努力,当时我是把单词书背了两遍。最后,其实所有的单词并不是都背下来了,但是一些核心的词汇我还是能背到80%左右。

其次就是政治,政治我是在7月份的时候就开始的,因为我想在政治上拿一个比较高的分数,所以我很早很早就开始了,大多数人可能会在9月份甚至是10月份才开始。我是直接听徐涛老师的强化课,按照马原,思修,史纲,毛中特这样的顺序去进行学习的。我比较喜欢徐涛老师,是因为比如说在史纲之中,在不同的时期,相对于土地有的不同的政策,这时候徐涛老师就会领着我们去将各个时期不同的政策去记在同一张纸上,这样子就不会搞混乱。尤其是徐涛老师,还会将一些比较容易搞混的知识点也都罗列在一起,方便我们大家仔细去查找不同。强化课我看的比较快,尤其是思修和马原这一部分,其实马原的东西是比较固化的,学起来还是比较轻松容易的,思修是我们从小到大一直都接受的政治教育,所以也是比较轻松,最难的还是史纲和毛中特,因为里面有大量的东西需要去记忆背诵。这个就需要花一定的心思和时间了,为了保证我做题也可以准确率比较高,我同时做了核心考案和1000题,这里的1000题就是肖大大的1000题。然后等到后期徐涛老师开始讲时政的时候,我就将徐涛老师的时政讲义拷贝下来,然后打印成小册子,一边听课,一边拿着笔在上面勾勾画画,将重点圈出来,然后每天按照重点去进行学习。最后就是做卷,真题的选择题我做了一遍,然后就是做各种模拟题。这里的模拟题推荐大家多做一些,因为每个老师的侧重点不同,你可以将这些侧重点都结合起来,这样子你就能够得到一个全面的训练。

第一门专业课是647普通物理(力学,热学,电磁学),参考书《力学》(第四版),张汉壮编,高等教育出版社。《热学教程》第三版,黄淑清,聂宜如,申先甲编,高等教育出版社。《电磁学》新概念教程第二版,赵凯华,陈熙谋编,高等教育出版社。第二门专业课为854量子力学,参考书为《量子力学教程》第二版,曾谨言编,科学出版社。总共就是考察这两门专业课的参考书籍,还好不是特别多,总共是四本书。其实它的量也是比较大的,所以我给我的计划是从4月份开始着手看书的,在看书的时候,我是先看书,然后我去网上找这些书的一些教学视频去观看,就相当于是我先预习,然后听老师上一遍课,然后我自己再去复习这个样子。具体怎么去找这些书的教学视频,大家可以在各个视频软件里去找,也可以在b站上去找,每当我学完一本书,我并不会立马就开始学下一本,我会将这本书再从头到尾仔细的看一遍,同时根据学校给的大纲,将里面的重点内容摘取出来,然后在看第二本书,在看第二本书的时候,第一本书也要实时进行复习,防止自己忘记等到最后,我就是在官网上去找历年的真题,然后去将真题做一遍,去看自己的知识点有没有把牢。

复试考察的是激光原理,也是需要仔细去看的,我的做法就是和当时初试复习一样,先自己看,然后在网上找教程,然后再背诵记忆这样子。其实复试更考察于你的综合能力,并不是说只考察你的书本知识,所以你各个方面都要准备好,因为有时候老师出了题可能会让你出乎意料,当你被提问到这种问题的时候,你可以先思考30秒。在大脑里先搭一个框架,然后仔细的去回答老师的问题,还有就是一定要直视老师,不要一直低头,让他觉得你没有自信,同时也要注意礼貌问题。

 

(本文来源新祥旭考研原创文章,未经允许,不可转载!)


易水_玲枫

眼睛的成像原理与视力矫正

实验原理:眼睛好像一架照相机,眼睛观察物体时,物距大于二倍焦距,物体发出或反射的光进入人眼,经过晶状体和角膜折射后,在视网膜形成一个倒立,缩小的实像。


话不多说,开始实验


实验器材:

[图片]

三路激光光源,眼球结构图,透镜套装


正常视力(眼睛晶状体正常):

[图片]

即光线通过晶状体折射在视网膜上汇聚


近视(晶状体过厚):

[图片]


很明显,光线并没有在视网膜上汇聚,而是在视网膜之前,也就是人们所说的近视


[图片]

这是近视情况下的晶状体


如何矫正呢?


[图片]

用这个~


这是近视眼镜镜片的横截面


那我们来看效果如何...

实验原理:眼睛好像一架照相机,眼睛观察物体时,物距大于二倍焦距,物体发出或反射的光进入人眼,经过晶状体和角膜折射后,在视网膜形成一个倒立,缩小的实像。


话不多说,开始实验


实验器材:

三路激光光源,眼球结构图,透镜套装


正常视力(眼睛晶状体正常):

即光线通过晶状体折射在视网膜上汇聚


近视(晶状体过厚):


很明显,光线并没有在视网膜上汇聚,而是在视网膜之前,也就是人们所说的近视


这是近视情况下的晶状体


如何矫正呢?


用这个~


这是近视眼镜镜片的横截面


那我们来看效果如何


就这样,通过镜片,晶状体对光线两次折射,光线就可以投影在视网膜之上了


然后是远视(老花):


晶状体长这样:

效果是这样的:


光线汇聚在了视网膜之后


远视镜片横截面长这样:


OK看效果~

哎嘿~就是这么简单~


各位,懂了吗~








易水_玲枫

探究小孔成像原理(2)

你们亲爱的作者换了个场地继续拍


用较大的孔进行第二次实验

[图片]

[图片]

显然,这次的F比第一次要略大一些

[图片]

然后是最大的孔

[图片]

一个有意思的东西~F变得很粗


哎嘿,别急着走,还有一个实验~


小孔成像与孔的形状是否有关


[图片]

三角形的孔~


咱们来看效果

[图片]

(虽然不明显,不过还是可以看到的)

三角形的孔可以完成小孔成像


那如果是正方形的呢

[图片]

看效果

[图片]

显然也可以


所以说,小孔成像与孔的形状无关


但仔细看其实可以发现,三角形小孔投影所形成的像由多个三角形构成,正方形也如此

你们亲爱的作者换了个场地继续拍


用较大的孔进行第二次实验

显然,这次的F比第一次要略大一些

然后是最大的孔

一个有意思的东西~F变得很粗


哎嘿,别急着走,还有一个实验~


小孔成像与孔的形状是否有关



三角形的孔~


咱们来看效果

(虽然不明显,不过还是可以看到的)

三角形的孔可以完成小孔成像


那如果是正方形的呢

看效果

显然也可以


所以说,小孔成像与孔的形状无关


但仔细看其实可以发现,三角形小孔投影所形成的像由多个三角形构成,正方形也如此


understand?








易水_玲枫

探究小孔成像原理

希望大家有兴趣看完


也希望我的文字对大家有帮助


实验器材:

[图片]

光幕,多孔板,F光源,电池,以及光具座

(都能看懂的吧😁)


电池装法:

[图片]

[图片]

[图片]

[图片]

[图片]

(天晓得我一边拍照一边装有多崩溃……)


多孔板长这样:

[图片]

[图片]

第一张是背面,第二张正面


安装方式:

[图片]

(场地不好不要介意😂😂)


用最小的孔对准光源

[图片]

打开光源

[图片]

[图片]

[图片]

可以看到有一个倒着的F

(下面两个不是,是反光反出来的,请谅解啊场地不行😂😂)


得我分几次拍吧

希望大家有兴趣看完


也希望我的文字对大家有帮助


实验器材:

光幕,多孔板,F光源,电池,以及光具座

(都能看懂的吧😁)


电池装法:

(天晓得我一边拍照一边装有多崩溃……)


多孔板长这样:

第一张是背面,第二张正面


安装方式:

(场地不好不要介意😂😂)


用最小的孔对准光源

打开光源

可以看到有一个倒着的F

(下面两个不是,是反光反出来的,请谅解啊场地不行😂😂)


得我分几次拍吧,腰要断了(我在地上做实验)






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