首页分享花瓣鬼影是怎么产生的？

花瓣鬼影是怎么产生的？

来源：花匠小妙招时间：2025-05-11 02:19

背景介绍

我们用手机进行逆光拍摄高亮点光源的时候，经常能看到花瓣形的杂光，这种现象英文叫做petal flare，翻译为花瓣耀斑。很明显能发现，拍摄的背景相对光源越暗，整体花瓣表现越明显，严重的情况甚至照片主体一片模糊，导致照片无法达成预期的表现力。本期就来聊聊花瓣鬼影形成的机理。

手机摄像头架构解析

我们把手机摄像头从光学的角度拆分成三个部分，Lens（镜头），IR-cut（红外截止滤光片），CMOS图像传感器，如下图所示。

从花瓣鬼影的形状表现，可以猜测是对入射强光做了能量的空间的重新多方向性的分配。Lens成像本身是几何光线传输的确定性的过程，所以花瓣产生的原因，我们主要从IR-cut和CMOS两处来着手破解。

对IR-cut的解析

环境光的光谱广泛包含在从紫外到红外的所有波段，CMOS传感器可以响应从紫外到近红外的波段，如下所示。

为了能够让图像和人眼观察的色彩更为匹配，需要把长波滤除掉，我们需要在手机摄像头中增加了IR-cut，把长波段进行剔除。常规的IR-cut滤光片通过玻璃镀膜实现，为了提升整体系统的透光性，通常会在玻璃的一边镀AR增透膜，另一边镀红外反射膜，我们目视IR-cut能看到很明显的红色，就是反色导致的。

通常IR-cut以650nm为主，这里的意思是IR-cut在650nm左右透过率降低到50%，镀膜曲线如下图所示，可以看到700nmn以上的波长透过率非常低，达到滤除红光的作用。

对CMOS传感器的解析

传统的前照式CMOS图像传感器，从上到下由微透镜阵列层，滤光片层，金属布线和晶体管层，硅基感光层。通过微透镜聚集下来的光线，会有部分被金属层反射，不能到达下面的感光层。

目前通用的背照式结构，把硅基感光层和金属布线晶体管的位置做了对调，传感器的集光效率大幅提升。这种架构金属布线和晶体管对光路的影响就可以大大降低，暂且不用考虑，我们主要考虑微透镜阵列和滤光片层的影响即可。

再深入一点，微透镜和滤光片的尺寸都在微米级别，微透镜的矢高特征很强，因该会产生衍射效应，滤光片主要是滤色功能，微观尺度对光的衍射调制作用不大。

花瓣鬼影的来源说明

有了以上知识点的铺垫，我们就可以来阐述花瓣产生的原因了。IR-cut的红外反射膜比较容易划伤，通常朝下放。光通过Lens，透过IR-cut，被CMOS反射后，遇到IR-cut的反射面，又被反射回到CMOS，CMOS反射又回到IR反射面，多次反射形成了花瓣状拖影。又因为IR-cut反射的都是长波，所以花瓣鬼影主体呈现红色。