CN111386497A - 用于数字成像器的变形摄影和压缩比 - Google Patents

Abstract

一种数字摄像机，包括数字图像传感器和至少一个校正透镜元件，该至少一个校正透镜元件被配置为减少数字图像传感器上的图像在水平或竖直方向上的模糊。数字图像传感器的对角线可以大于28毫米。

Description

用于数字成像器的变形摄影和压缩比

背景技术

变形摄像机系统已经被用于在具有较小宽高比的胶片(例如，标准的35mm胶片)上捕获宽屏宽高比。例如，在标准的Panavision变形系统中，具有2.4:1的宽高比的宽屏图像在水平方向上以因子2压缩，从而以1.2:1的宽高比在35mm胶片上捕获。与以2.4:1的纵横比存储在35mm胶片上相比，水平压缩允许将更高分辨率的图像存储在35mm胶片上。变形透镜元件用于压缩要存储在胶片上的原始图像，然后用于再次扩大图像以在电影院等中放映。

随着数字摄像机系统的广泛使用，需要进一步发展变形系统以解决这种数字摄像机系统的需求。另外，需要改变变形压缩比以解决由数字成像传感器使用的宽高比。

发明内容

本文公开的系统、装置和方法旨在提供与数字摄像机系统一起使用的改进的变形系统。另外，本文公开的变形压缩比的改变解决了由数字成像传感器提供的宽高比。

在一个实施例中，本申请公开了一种数字摄像机，该数字摄像机包括沿着光轴定位的数字图像传感器和透镜组。透镜组包括：至少一个变形透镜元件，其被配置为在水平或竖直方向上压缩图像；至少一个电动透镜元件，其定位在至少一个变形透镜元件和数字图像传感器之间；以及至少一个校正透镜元件，其定位在至少一个电动透镜元件和数字图像传感器之间，并且被配置为减少在数字图像传感器上图像在水平或竖直方向上的模糊，或被配置为减少图像在水平或竖直方向上的分解，以在水平和竖直方向上基本均衡图像质量。

在一个实施例中，本申请公开了一种包括数字图像传感器的数字摄像机系统，该数字图像传感器包括光学低通滤波器。该系统包括至少一个变形透镜元件，该变形透镜元件被配置为在水平或竖直方向上压缩图像。该系统包括至少一个校正透镜元件，该校正透镜元件被配置为沿着光轴定位在至少一个变形透镜元件和光学低通滤波器之间，并且被配置为减少由光学低通滤波器导致的在数字图像传感器上图像在水平或竖直方向上的模糊。

在一个实施例中，本申请公开了一种数字摄像机系统，该数字摄像机系统包括至少一个变形透镜元件，该变形透镜元件被配置为以大约1.29的压缩比在水平或竖直方向上压缩图像。该系统包括数字图像传感器，该数字图像传感器被配置为接收由至少一个变形透镜元件压缩的图像。

在一个实施例中，本申请公开了一种数字摄像机系统，该数字摄像机系统包括至少一个变形透镜元件，该变形透镜元件被配置为在水平或竖直方向上压缩图像。数字图像传感器可以被配置为接收由至少一个变形透镜元件压缩的图像。至少一个校正透镜元件可以包括抗混叠特征物，并且被配置为与至少一个变形透镜元件和数字图像传感器一起沿着光轴定位，还被配置为减少由图像在水平或竖直方向上的分解导致在数字图像传感器上图像在水平或竖直方向上的模糊。模糊的减少可以在水平和竖直方向上均衡图像的质量。

在一个实施例中，本申请公开了一种数字摄像机系统，该数字摄像机系统包括具有抗混叠滤波器的数字图像传感器。至少一个变形透镜元件被配置为在水平或竖直方向上压缩图像。至少一个校正透镜元件被配置为沿着光轴定位在于至少一个变形透镜元件和抗混叠滤波器之间，并且被配置为减少由图像在水平或竖直方向上的分解导致在数字图像传感器上图像在水平或竖直方向上的模糊。模糊的减少可以在水平和竖直方向上均衡图像的质量。

在一个实施例中，本申请公开了一种数字摄像机系统，该数字摄像机系统包括至少一个变形透镜元件，该变形透镜元件被配置为在水平或竖直方向上压缩图像。数字图像传感器被配置为接收由至少一个变形透镜元件压缩的图像。超环面透镜元件或抗混叠特征物中的一个或多个可以被配置为沿着光轴定位在至少一个变形透镜元件和数字图像传感器之间。在一个实施例中，超环面透镜元件可以包括抗混叠滤波器。

在一个实施例中，数字摄像机系统可以用作移动电子设备的一部分或与移动电子设备组合。

附图说明

参考说明书、权利要求书以及附图，将会更好地理解本文所公开的系统，装置和方法的特征和优点，其中：

图1示出了摄像机在胶片上捕获物体的图像的示意图；

图2示出了使用球面透镜元件的模糊的图；

图3示出了使用变形透镜元件的模糊的图；

图4示出了调制传递函数(Modulation Transfer Function，MTF)的表示的图；

图5示出了根据本公开的实施例的摄像机在胶片上捕获物体的图像的示意图；

图6示出了根据本公开的实施例的至少一个校正透镜元件的示意图；

图7示出了根据本公开的实施例的数字摄像机的光路的图；

图8示出了根据本公开的实施例的使用1.29的压缩比的图。

具体实施方式

图1示出了摄像机10利用变形过程来在胶片14上捕获物体12的图像的示意图。变形过程已经被用于电影应用中，即用于电影和电视拍摄中，以提供宽屏图像捕获，同时也增强了胶片成像区域的使用。变形过程包括在水平方向或竖直方向上压缩图像，以减小图像存储在胶片上时的宽高比。在以后的时间对成像的胶片进行放映期间，可以使用反向过程在水平或竖直方向上扩大图像，以再现原始的未压缩图像。

变形过程已经在称为Ultra Panavision的系统中被使用以捕获图像，该UltraPanavision系统可以包括65毫米(mm)的胶片。该Ultra Panavision系统包括具有变形透镜组16、电动透镜组18的摄像机10，并且可以包括用于存储图像的65mm胶片14。变形透镜组16包括多个变形透镜元件22。变形透镜元件22被配置为以1.19至1.30的压缩比在可以是水平方向或竖直方向的方向上压缩图像，该压缩比可以包括1.25或1.255的比率。压缩比是未压缩图像宽高比与压缩图像宽高比的比率。变形透镜元件22可以包括弱的负无焦系统。变形透镜元件22可以包括柱面透镜元件和/或棱镜透镜元件，以在水平或竖直方向上产生压缩。变形透镜元件22可以包括像散器，像散器可以类似于在1959年6月16日发布的第2890622号美国专利(发明人：Wallin；发明名称：“Anamorphosing System”)中公开的可变像散器，该专利的全部内容通过引用并入本文。可变像散器可以利用弱的对旋式柱面(例如，一个正和一个负，或者两个正，或者两个负)，以在实现聚焦时平衡动力轴和非动力轴的轴向聚焦位置。

电动透镜组18可以包括会聚和/或发散由变形透镜组16产生的无焦图像的球面透镜元件24。电动透镜组18可以用于实现图像的聚焦。电动透镜组18可以以类似的方式操作并且包括与Wallin的第2890622号美国专利公开的聚焦透镜类似的元件。电动透镜组18可以沿着光轴26定位在变形透镜组16和胶片14之间。

65mm胶片14包括成像区域，该成像区域在水平或竖直方向上的宽度大约为48.62mm，并且在相应的竖直或水平方向上的高度大约为22.10mm。胶片14的宽高比大约为2.20:1。1.25或1.255的压缩比允许系统在具有2.20:1的宽高比的胶片上捕获宽高比大约为2.76:1的图像。原始的2.76:1的宽屏宽高比在以后的成像的胶片的放映过程中再现。相对于大多数电影院所看到的标准宽屏图像，65mm胶片的图像质量与2.76:1宽屏宽高比的结合提供了增强的观看体验。

已经发现，与数字摄像机一起使用的变形过程产生标准胶片乳剂捕获所不常见的问题。大像幅数字摄像机、小像幅数字摄像机以及各种较小和较大尺寸的数字摄像机(例如，任何尺寸像幅的数字摄像机)都可能存在问题。对于尺寸适合与移动电子设备(例如，移动电话、智能手机、小型数字摄像机、音乐播放器等)一起使用的摄像机，可能会存在问题。移动电子设备可以包括数字摄像机和另一特征的组合(例如电话和互联网网络浏览器与智能手机)。在数字摄像机中使用数字图像传感器产生不希望的图像模糊，特别是在变形压缩的方向上。数字图像传感器可以包括光学低通滤波器，该光学低通滤波器具有主光线和相伴光束必须通过的支持滤波器，从而引起由摄像机光学器件提供的标准图像校正的过度校正/校正不足。摄像机内的过滤组合件可能会过度校正轴向像差而对横向像差校正不足。水平方向的模糊可以包括球面像差、彗形像差和像散。

图2示出了在使用球面透镜元件28的数字摄像机中出现的模糊的图。球面透镜元件28压缩原始图像，然而，当在数字图像传感器上成像时，整个图像上的任何模糊都是均匀的。

图3示出了在使用变形透镜元件30(即，柱面透镜元件)的数字摄像机中发生的模糊的图，该变形透镜元件30被配置为在水平或竖直方向32上压缩图像。数字图像传感器的元件在变形压缩的水平或竖直方向上产生增强的图像模糊。

数字图像传感器可以包括滤波器。滤波器可以包括抗混叠滤波器、光学低通滤波器或另一形式的滤波器。抗混叠滤波器可以包括光学低通滤波器。抗混叠滤波器和其他形式的滤波器可以包括但不限于双折射材料。前面提到的滤波器是数字摄像机独有的，因为与胶片摄像机不同，图像在图像传感器上被分成像素。滤波器专门防止传感器上的像素无法解析的任何空间频率，这对于防止常见的数字图像伪影至关重要。可以包括双折射材料的滤波器与图像的变形压缩的方向上的不成比例的放大的结合可以产生变形压缩的方向与以压缩比的因子减小的正交的竖直或水平方向相比的的调制传递函数(ModulationTransfer Function，MTF)。图4示出了在没有变形压缩的方向上的示例性MTF，其在变形压缩的方向上将较小。相应地，图像在数字图像传感器上的变形压缩的方向上被模糊到比在对应的正交的竖直或水平方向上的模糊更大的程度。在变形压缩处于水平方向上的实施例中，所产生的图像在水平方向上不如在竖直方向上清晰。

图5示出了旨在解决由数字图像传感器38产生的变形压缩的方向上的模糊的数字摄像机36的实施例。数字摄像机36可以包括数字图像传感器38、变形透镜组16、电动透镜组18和校正透镜组40。

数字图像传感器38可以包括有效成像区域42和滤波器44，滤波器44可以包括抗混叠滤波器，抗混叠滤波器可以是光学低通滤波器。在其他实施例中，可以利用其他形式的滤波器和抗混叠滤波器。在一个实施例中，抗混叠滤波器可以包括双折射材料。在一个实施例中，数字图像传感器38可以被配置为具有大于约2K分辨率的数字传感器，并且在示例实施例中是4K分辨率数字传感器，尽管在其他实施例中，可以根据需要利用更小(2K)或更高分辨率(例如，大于4K的分辨率，诸如8K以上)。在一个实施例中，数字图像传感器38可以具有Digital 65格式。数字摄像机36可以允许将胶片摄像机的光学器件应用于数字图像传感器38。与65mm胶片一样，数字摄像机36的光学器件可以捕获具有大约48.62mm×22.1mm的尺寸的图像，但是以4K的数字分辨率。

在一个实施例中，数字图像传感器38可以被配置为具有有效成像区域42，该有效成像区域42大约等于65mm胶片的48.62mm×22.1mm像幅，或者在面积上大于65mm胶片的像幅。在一个实施例中，数字图像传感器38可以被配置为具有沿水平或竖直方向的宽度大于35mm的有效成像区域。在一个实施例中，数字图像传感器38可以被配置为具有沿水平或竖直方向的宽度大于50mm的有效成像区域。在一个实施例中，数字图像传感器38可以被配置为具有沿水平或竖直方向的宽度在大约50mm和70mm之间的有效成像区域。在一个实施例中，数字图像传感器38可以具有沿水平或竖直方向的宽度大于约28mm的有效成像区域42。在一个实施例中，数字图像传感器38可以具有沿水平或竖直方向的宽度大于约29mm的有效成像区域42。在一个实施例中，数字图像传感器38可以具有沿水平或竖直方向的宽度大于约16mm的有效成像区域42。在一个实施例中，数字图像传感器38可以具有沿水平或竖直方向的宽度大于约8mm的有效成像区域42。在一个实施例中，可以利用更大或更小尺寸的数字图像传感器38。

在一个实施例中，数字图像传感器38可以被配置为具有沿竖直或水平方向的高度大于约20mm的有效成像区域。在一个实施例中，数字图像传感器38可以被配置为具有沿竖直或水平方向的高度大于约30mm的有效成像区域。在一个实施例中，数字图像传感器38可以被配置为具有沿竖直或水平方向的高度在大约25mm和35mm之间的有效成像区域。在一个实施例中，数字图像传感器可以被配置为具有沿竖直或水平方向的高度大于约14mm的有效成像区域。

在一个实施例中，数字图像传感器可以被配置为具有沿对角线的长度大于28mm的有效成像区域。在一个实施例中，数字图像传感器可以被配置为具有沿对角线的长度大于12.52mm的有效成像区域。在一个实施例中，数字图像传感器可以被配置为具有沿对角线的长度大于5.79mm的有效成像区域。在一个实施例中，数字图像传感器可以被配置为具有沿对角线的长度小于8mm的有效成像区域。这样的数字图像传感器可以与移动电子设备一起使用，该移动电子设备可以包括移动电话、智能手机、小型数字摄像机、音乐播放器等。移动电子设备可以包括数字摄像机和另一特征的组合(例如，电话和互联网网络浏览器与智能手机)。数字图像传感器可以被配置为具有沿对角线的长度小于7mm的有效成像区域。数字图像传感器可以被配置为具有沿对角线的长度小于6mm的有效成像区域。数字图像传感器可以被配置为具有沿对角线的长度小于5mm的有效成像区域。数字图像传感器可以被配置为具有沿对角线的长度小于4.5mm的有效成像区域。数字图像传感器可以被配置为具有沿对角线的长度小于3mm的有效成像区域。数字图像传感器可以被配置为具有沿对角线的长度小于2mm的有效成像区域。在一个实施例中，数字图像传感器可以被配置为具有沿对角线的长度大于1.5mm的有效成像区域。在一个实施例中，数字图像传感器可以被配置为具有沿对角线的长度在1.5mm和8mm之间的有效成像区域。在其他实施例中，可以利用沿对角线的更小或更大的长度。

在一个实施例中，数字图像传感器38可以被配置为具有大约2.2:1的宽高比。在一个实施例中，数字图像传感器38可以被配置为具有大约1.33:1至1.9:1的宽高比。在一个实施例中，数字图像传感器38可以被配置为具有大约1.9:1的宽高比至不大于2.76:1的宽高比。在一个实施例中，数字图像传感器38的高度和宽度可以根据需要组合或改变为不同的(更大或更小的)宽高比。在一个实施例中，可以利用大于1.2:1的宽高比，可以利用大像幅数字图像传感器38，但是，在其他实施例中，可以根据需要使用其他像幅的数字图像传感器38(例如，用于移动电子设备的小像幅数字图像传感器)。滤波器44可以包括单层或单种类型的材料，或者多层或多种类型的材料。

变形透镜组16可以被配置为与针对图1进行讨论的变形透镜组16类似。变形透镜组16可以包括多个变形透镜元件，或者可以包括至少一个变形透镜元件22。至少一个变形透镜元件22可以被配置为在水平或竖直方向上压缩图像。变形透镜组16可以被配置为与透镜组的其余部分集成一体，或者可以被配置为是可拆卸的。在透镜组16是可拆卸的实施例中，数字摄像机36可以被配置为在变形捕获模式和非变形捕获模式之间更改。在一个实施例中，至少一个变形透镜元件22可以包括变形透镜附件的一部分，例如图5中附图标记16所指向的壳体。变形透镜附件可以可拆卸地联接到电动透镜组18和校正透镜组40，并且相应地可拆卸地联接到摄像机36的主体。

电动透镜组18可以被配置为与针对图1进行讨论的电动透镜组18类似。电动透镜组18可以包括多个电动透镜元件24，或者可以包括至少一个电动透镜元件24。电动透镜元件24可以包括球面透镜元件。球面透镜元件可以被配置为在所有方向上改变来自变形透镜组16的图像的放大率。电动透镜组18可以定位在至少一个变形透镜元件22和数字图像传感器38之间。电动透镜组18可以被配置为与透镜组的其余部分集成一体，或者可以被配置为以与针对变形透镜组16所讨论的类似的方式是可拆卸的(例如，经由电动透镜附件，诸如在图5中标记为附图标记18的外壳)。

校正透镜组40可以定位在电动透镜组18和数字图像传感器38之间。校正透镜组40可以与变形透镜组16、电动透镜组18和数字图像传感器38一起沿着光轴26放置。校正透镜组40可以包括至少一个校正透镜元件48，校正透镜元件48被配置为减少在数字图像传感器38上图像在变形压缩的方向上的模糊，或者被配置为在对应的正交的水平或竖直方向上分解图像，以使变形压缩的方向和对应的正交的水平或竖直方向上的性能统一，或者使两个正交的方向上的图像质量基本均衡。校正透镜组40可以被配置为减少由图像在水平或竖直方向上的分解导致的在数字图像传感器上图像在水平或竖直方向上的模糊。模糊的减少可以在水平或竖直方向上基本均衡图像的质量。模糊的减少可以考虑数字图像传感器38的像幅。校正透镜组40可以相对于变形透镜组16定位为像侧的透镜组，并且可以用作后光学组，后光学组包括在数字图像传感器38之前的最后一组光学器件。校正透镜组40可以被配置为与透镜组的其余部分集成一体，或者可以被配置为以与针对变形透镜组16进行讨论的类似的方式是可拆卸的(例如，经由校正透镜附件，诸如在图5中标记为附图标记40的外壳)。在透镜组16和校正透镜组40是可拆卸的实施例中，数字摄像机36可以被配置为在变形捕获模式和非变形捕获模式之间更改。

至少一个校正透镜元件48可以包括弱补偿器，该弱补偿器用于均衡由数字图像传感器38导致的不对称模糊，该不对称模糊可以包括由滤波器44导致的模糊。在一个实施例中，至少一个校正透镜元件48可以包括柱面透镜元件，柱面透镜元件可以是超环面透镜元件。至少一个校正透镜元件48可以是自包含的和自取消的，但是提供散光度。柱面透镜元件可以被配置为当通过双折射的光学低通滤波器44成像时，抵消图像MTF在变形压缩的方向和对应的正交的水平或竖直方向之间的不成比例的卷积。在一个实施例中，柱面透镜元件的度数可以依赖于由至少一个变形透镜元件22所提供的度数。前后柱面组可以相互依赖，以用于所需的大像幅光学校正。这样，至少一个校正透镜元件48可以与至少一个变形透镜元件22结合并且可以依赖于至少一个变形透镜元件22。后柱面透镜元件可以被配置为校正由滤波器44导致的球面像差、彗形像差，像场弯曲和像散，该滤波器44可以是抗混叠滤波器。

在一个实施例中，至少一个校正透镜元件48可以包括抗混叠特征物。抗混叠特征物可以包括双折射材料。在其他实施例中可以使用不具有抗混叠特性的双折射材料。双折射材料可以在校正透镜组40内具有取向，该校正透镜组40用于减少由数字图像传感器38导致的不对称模糊，该不对称模糊可以包括由滤波器44导致的模糊。双折射材料可以被配置为通过提供计算出的图像分解量来平衡不对称模糊，计算出的图像分解量可以是压缩比的函数。可以根据需要利用单层或单种类型的双折射材料，或者多层或多种类型的双折射材料。双折射材料可以被配置为校正由滤波器44导致的球面像差、彗形像差、像场弯曲和像散。

在一个实施例中，至少一个校正透镜元件48可以包括柱面透镜元件(例如，超环面透镜元件)和抗混叠特征物(例如，双折射材料)的组合。在一个实施例中，校正透镜组40可以被配置为定位在变形透镜组16的像侧的一组自适应光学器件。在一个实施例中，变形透镜组16可以被配置为与校正透镜组40的自适应光学器件结合操作的柱面透镜组。

图6示出了至少一个校正透镜元件48的实施例，该校正透镜元件48包括抗混叠特征物，例如双折射材料48a。在一个实施例中，双折射材料可以包括石英，但是在其他实施例中，可以根据需要使用不同的材料。双折射材料可以被定向为正交于电动的方向。图6示出了至少一个校正透镜元件48的实施例，该校正透镜元件48包括柱面透镜元件，该柱面透镜元件可以是超环面透镜元件48b。超环面透镜元件可以包括面对校正透镜组40的物侧的弱超环面。

图7示出了在由至少一个校正透镜元件48校正之前和之后的数字摄像机36的光路的俯视图。在变形压缩的方向上模糊被减少。在一个实施例中，可以对产生的图像执行后期制作抗混叠处理或在图像的捕获之后的其他形式的抗混叠处理。

变形透镜组16、电动透镜组18和校正透镜组40可以组合地包括沿着光轴26定位的透镜组。变形透镜组16和校正透镜组40可以在电动透镜组18的前侧和后侧上操作。

在一个实施例中，变形透镜组16的压缩比可以是2，例如在(对于捕获的1.2:1宽高比)需要标准的2.4:1Panavision宽屏宽高比的实施例中。在一个实施例中，变形透镜组16的压缩比可以设置为大约1.34，例如，在需要捕获的1.78宽高比的实施例中，按照在2006年12月12日发布的Miyagishima等人的名称为“Anamorphic Three-Perforation ImagingSystem”的第7148947号美国专利中描述的方式进行，该专利的全部内容通过引用并入本文。在一个实施例中，变形透镜组16的压缩比可以根据需要变化。

参考图8，在一个实施例中，可以以1.25或1.255的约3％改变变形透镜组16a的压缩比，以提供具有大约1.29的压缩比的变形透镜组16b。在一个实施例中，可以通过在变形透镜组16b的前方元件和像散器之间引入或增大气隙的尺寸来实现3％的调整。

1.29压缩比可以与Digital 65数字图像传感器以及Super 35数字图像传感器一起使用。在使用Digital 65数字图像传感器的实施例中，压缩比的变化可以基本上忽略不计，因为它在变形透镜组16b中已经存在的压缩比容差之内，例如在像散器内。相应地，扩大时仍然可以产生2.76:1的宽高比。

在使用Super 35数字图像传感器的实施例中，1.29的压缩比允许以1.78:1的宽高比捕获2.4:1图像，有效图像区域的使用仅有大约4％的损失。可以使用传感器的整个宽度，这允许真4K分辨率混合2.4:1宽高比变形扫描。这可以改进处于压缩比为2(目前仅限于2K分辨率)的传统变形捕获。

捕获的1.78宽高比(Super 35)或捕获的2.20宽高比(Digital 65)可以以在Miyagishima等人的第7148947号美国专利中描述的方式转换为替代的需要的宽高比。

在一个实施例中，可以使用大约1.25至1.8的压缩比。在一个实施例中，可以使用大约1.3至1.8的压缩比。在一个实施例中，可以使用更大或更小的压缩比。本文公开的任何压缩比可以与数字图像传感器一起使用，数字图像传感器被配置为接收范围为从1.33:1至1.9:1的宽高比或从1.9:1的宽高比至不大于2.76:1的宽高比的图像。在一个实施例中，可以利用大于1.2:1的宽高比。

本文公开的压缩比可以与本文公开的变形透镜组16或电动透镜组18一起使用，并且可以与本文公开的校正透镜组40一起使用。本文公开的压缩比可以与本文公开的数字图像传感器38一起使用。数字图像传感器的尺寸和传感器的有效成像区域可以具有如本文所公开的尺寸。数字图像传感器可以与移动电子设备结合使用或作为移动电子设备的一部分。

本文公开的以压缩比捕获图像的过程可以作为本申请范围内的方法来实施。此外，本文公开的至少一个校正透镜元件48的使用可以作为本申请范围内的方法来实施。本文公开的其他方法可以在本申请的范围内实施。此外，与本文公开的其它光学元件分离或与本文公开的其它光学元件组合的至少一个校正透镜元件48可以包括本申请范围内的独立特征。

本文公开的实施例可以作为移动电子设备的一部分或与移动电子设备结合使用。数字摄像机和数字摄像机系统可以包括用于移动电子设备的数字摄像机和数字摄像机系统。

在结束前，应当理解，尽管通过参考特定实施例强调了本说明书的各方面，但是本领域技术人员将容易理解，这些公开的实施例仅是本文公开的主题的原理的说明。因此，应当理解，所公开的主题绝不限于本文所述的特定方法、方案和/或试剂等。这样，在不脱离本发明说明书的精神的前提下，可以根据本文的教导对所公开的主题进行各种修改或改变或采用替代配置。最后，本文所使用的术语仅出于描述特定实施例的目的，并不旨在限制本文所公开的系统、装置和方法的范围，该范围仅由权利要求书来定义。相应地，系统、装置和方法不限于精确地如所示出和描述的那样。

本文描述了系统、装置和方法的某些实施例，包括发明人已知的用于执行该系统、装置和方法的最佳模式。当然，在阅读了前面的描述之后，这些描述的实施例的变型对于本领域普通技术人员将变得显而易见。发明人期望熟练的技术人员适当地采用这样的变型，并且发明人旨在以不同于本文具体描述的方式实践系统、装置和方法。因此，系统、装置和方法包括所附权利要求中记载的主题的所有修改和等同物，如适用的法律所允许的。另外，除非本文另外指出或与上下文明显地矛盾，否则上述实施例在其所有可能的变化中的任何组合均被系统、装置和方法所涵盖。

系统、装置和方法的替代实施例、元件或步骤的分组不应解释为限制。每个分组成员可以单独或与本文中公开的其他分组成员进行任何组合来引用和要求保护。可以预料的是，出于方便和/或可专利性的原因，分组中的一个或多个成员可以包括在分组中或从分组中删除。当发生任何这样的包括或删除时，说明书被认为包含经修改的分组，从而满足所附权利要求中使用的所有马库什分组的书面描述。

除非另有说明，否则在本说明书和权利要求书中使用的表示特征、项目、数量、参数、特性、术语等的所有数字在所有情况下均应理解为由术语“约”修饰。如本文所用，术语“约”是指如此限定的特征、项目、数量、参数、特性或术语涵盖可以变化的近似值。术语“大约(大约地)”和“基本(基本地)”表示可以从所述量变化的量，但是能够执行本文讨论的期望的操作或过程。

在描述系统、装置和方法的上下文中使用的术语“一”，“该”，“所述”和类似指代物(特别是在以下权利要求的上下文中)应解释为涵盖单数和复数两者的术语，除非在此另有说明或与上下文明显矛盾。除非本文另有指出或与上下文明显地矛盾，否则本文描述的所有方法可以以任何合适的顺序完成。本文提供的任何和所有示例或示例性语言(例如，“诸如”)的使用仅旨在更好地阐明系统、装置和方法，并且不对系统、装置和方法的范围构成限制。本发明说明书中的任何语言都不应被解释为表示对系统、装置和方法的实践必不可少的任何未要求保护的要素。

本说明书中引用和标识的所有专利、专利公布和其他公开文献均通过引用将它们的整体明确地并入本文，以描述和公开例如在这些公开文献中描述的组成成分和方法。这些公开文献仅是在本申请的提交日期之前公开才提供。在这方面，任何内容都不应被解释为承认发明者由于在先发明或任何其他原因而无权早于这种公开。关于这些文献的日期或内容的所有陈述均基于申请人可获得的信息，并不构成对这些文献的日期或内容的正确性的承认。

Claims (20)

1.一种数字摄像机系统，包括：

至少一个变形透镜元件，其被配置为在水平或竖直方向上压缩图像；

数字图像传感器，其被配置为接收由所述至少一个变形透镜元件压缩的所述图像；以及

至少一个校正透镜元件，其包括抗混叠特征物，并且被配置为与所述至少一个变形透镜元件和所述数字图像传感器一起沿着光轴定位，还被配置为减少由所述图像在水平或竖直方向上的分解导致在所述数字图像传感器上所述图像在所述水平或竖直方向上的模糊。

2.根据权利要求1所述的数字摄像机，其特征在于，所述至少一个校正透镜元件包括至少一个超环面透镜元件。

3.根据权利要求1所述的数字摄像机，其特征在于，所述至少一个校正透镜元件包括至少一种双折射材料。

4.根据权利要求1所述的数字摄像机，其特征在于，所述数字图像传感器具有沿对角线的长度大于约1.5毫米的有效成像区域。

5.根据权利要求1所述的数字摄像机，其特征在于，所述数字图像传感器沿水平或竖直方向的宽度大于约28毫米，并且高度大于约14毫米的有效成像区域。

6.根据权利要求1所述的数字摄像机，其特征在于，所述抗混叠特征物包括双折射材料。

7.根据权利要求1所述的数字摄像机，其特征在于，所述至少一个变形透镜元件被配置为以大约1.25至1.8的压缩比在所述水平或竖直方向上压缩所述图像。

8.根据权利要求1所述的数字摄像机，其特征在于，所述至少一个校正透镜元件包括至少一个超环面透镜元件和所述至少一个抗混叠特征物的组合。

9.根据权利要求1所述的数字摄像机，其特征在于，所述至少一个变形透镜元件是变形透镜附件的一部分，所述变形透镜附件被配置为与所述至少一个校正透镜元件分离。

10.一种数字摄像机系统，包括：

包括抗混叠滤波器的数字图像传感器；

至少一个变形透镜元件，其被配置为在水平或竖直方向上压缩图像；

至少一个校正透镜元件，其被配置为沿着光轴定位在所述至少一个变形透镜元件和所述抗混叠滤波器之间，并且被配置为减少由所述图像在所述水平或竖直方向上的分解导致在所述数字图像传感器上所述图像在所述水平或竖直方向上的模糊。

11.根据权利要求10所述的数字摄像机系统，其特征在于，所述至少一个校正透镜元件被配置为校正由所述抗混叠滤波器引起的球面像差、彗形像差、像场弯曲或像散中的一个或多个。

12.根据权利要求10所述的数字摄像机系统，其特征在于，所述至少一个校正透镜元件包括抗混叠特征物。

13.根据权利要求10所述的数字摄像机系统，其特征在于，所述至少一个校正透镜元件包括至少一个超环面透镜元件。

14.根据权利要求10所述的数字摄像机系统，其特征在于，所述至少一个变形透镜元件被配置为以大约1.25至1.8的压缩比在所述水平或竖直方向上压缩所述图像。

15.一种数字摄像机系统，包括：

至少一个变形透镜元件，其被配置为在水平或竖直方向上压缩图像；

数字图像传感器，其被配置为接收由所述至少一个变形透镜元件压缩的所述图像；以及

超环面透镜元件或抗混叠特征物中的一个或多个，其被配置为沿着光轴定位在所述至少一个变形透镜元件和所述数字图像传感器之间。

16.根据权利要求15所述的数字摄像机系统，其特征在于，所述至少一个变形透镜元件被配置为以大约1.25至1.8的压缩比在所述水平或竖直方向上压缩所述图像。

17.根据权利要求15所述的数字摄像机系统，其特征在于，所述数字图像传感器被配置为以1.33:1的宽高比至1.9:1的宽高比接收所述图像。

18.根据权利要求15所述的数字摄像机系统，其特征在于，所述数字图像传感器被配置为以1.9:1的宽高比至不大于2.76:1的宽高比接收所述图像。

19.根据权利要求15所述的数字摄像机系统，其特征在于，所述数字图像传感器具有至少4K分辨率。

20.根据权利要求15所述的数字摄像机系统，其特征在于，所述数字图像传感器是移动电子设备的一部分。

Images