你可能以前用iOS设备拍过照片.或许你还熟知一些用于图片捕获和图片处理的应用程序.用iPhone拍照当然是一种流行的消遣方式，有些人甚至把它定义为一种独特的摄影运动，叫做iPhoneography。
[如果对于iPhone拍摄完全是新手,现在花些时间来尝试一下苹果的Camera和Photo应用程序以及一些第三方的拍摄应用程序]
除了iPhone用户,还有很多人拥护以品牌为中心的摄影观.例如，另一项名为Lomography的运动是从1984年由列宁格勒光学机械协会（LOMO）发布的名为LOMO LC-A的胶卷相机中得到灵感的。LOMO生产精密光学仪器，包括显微镜、望远镜、夜视设备和医学成像系统，但具有讽刺意味的是，该公司用廉价和古怪的相机进打入了消费者市场。按照常规标准，LC-A及其后续产品遭受重大光学和机械缺陷，导致拍摄出来的图像亮度和颜色不均匀。但是LOMO摄影师们却喜欢这些图像的异常效果。
同样，iPhone摄影师们也不一定关心相机图像的可预测性和保真度（真实生活质量）。考虑到新款iPhone的价格在450到750美元之间，许多摄影师会发现它的图像质量令人失望，而且它的控制非常有限。在相同的价格范围内，它与传统相机没有任何相似之处。另一方面，iPhone摄影师可能更加侧重于离散地捕捉照片，并编辑和分享照片的功能。
有些用户可能渴望同时得到鱼和熊掌——iPhone如此智能化的同时,拥有更加传统一点的相机.有许多用于iOS设备的第三方拍照附件，这些附件可以起到模块化的专业拍照系统的一些组件的作用。特别地，我们将讨论三种附件：灯光、三脚架和附加镜头。为了帮助我们理解这些附件的用途，让我们进行一下基本的比较。下表显示了iOS设备后置照相机中的内置透镜和图像传感器的规格：
| 设备 | 图像分辨率(像素) | 传感器对角线(mm) | 焦距(mm) | 对角视场(度) | 最大孔径(mm) |
|---|---|---|---|---|---|
| iPhone 4 | 2592x1936 | 5.68 | 3.85 | 72.8 | f/2.8 |
| iPhone 4S | 3264x2448 | 5.68 | 4.28 | 67.1 | f/2.4 |
| iPhone 5, 5C | 3264x2448 | 5.68 | 4.10 | 69.4 | f/2.4 |
| iPhone 5S | 3264x2448 | 6.11 | 4.12 | 73.1 | f/2.2 |
| iPhone 6, 6 Plus | 3264x2448 | 6.11 | 4.15 | 72.7 | f/2.2 |
| iPhone 6S, 6S Plus | 4032x3024 | 6.11 | 4.15 | 72.7 | f/2.2 |
| iPad 3, 4 | 2592x1936 | 5.68 | 4.3 | 66.9 | f/2.4 |
| iPad Air 1 iPad Mini 1, 2, 3 iPod Touch 5 | 2592x1936 | 4.33 | 3.3 | 66.5 | f/2.4 |
| iPad Air 2 iPad Mini 4 | 3264x2448 | 4.61 | 3.3 | 69.9 | f/2.4 |
视场（FieldOfView）是由透镜的焦点和可见空间的对角线相对边缘上的两个点形成的角度。一些作者会指定水平视场或垂直视场而不是对角视场。按照惯例，如果没有另外指定,视场就是指对角视场。焦距是指当透镜聚焦在无限远的物体上时，图像传感器和透镜的光学中心之间的距离。请参阅下列图表：
对角视场,传感器的对角对角线尺寸和焦距满足一下几何关系:
对角视场的角度 = 2 * atan(0.5*传感器对角线尺寸/焦距)*180/pi
根据iOS设备的模型，对角视场的值从73.1度到66.5度。这些值相当于传统35mm相机系统中29mm到33mm镜头的视场。大多数摄影师都将这种视场特征描述为中等宽度。那么中等宽度是适用的吗？这取决于适用场景。一个更宽的角度有助于确保被拍摄的主体无处藏身。例如，这在安全应用中可能是很重要的。而更窄的角度有助于确保即使在很近的距离细节也能捕捉到。例如，在产品检查应用程序中,如果工作空间的限制不允许将相机放置在靠近被摄体的位置，这点可能就很重要。如果我们想要调整视场，我们必须增加一些附件来调整iOS的光学系统.
所有的iOS相机都有小的传感器。它们的对角线尺寸范围为从4.33毫米到6.11毫米。相比之下，35mm相机系统中的胶片或数字传感器的对角线尺寸为43.3mm。较小的传感器具有较弱的聚集光的能力。为了补偿，带有小传感器的相机系统倾向于放大传感器的信号（测量光的信号），但同时它们也放大随机噪声。此外，为了补偿噪声，系统可能模糊图像。因此，如果我们比较同一场景的两个相同分辨率的图像，来自较小传感器的图像将趋向于噪声或模糊。这种差异在光线暗淡时尤为明显。总而言之，我们必须了解,iOS相机在光线不足的情况下会拍摄糟糕的照片。因此，我们必须找到或创造良好的光源！
工程师将传感器信号的放大称为增益，摄影师将其称为ISO感光度。后一种度量标准由国际标准组织（ISO）正式定义。
收集光线的能力也直接与镜头光圈的面积有关。通常，孔径表示为f-number或f-stop，其定义为焦距与孔径的比值。通常，孔径近似为圆形，因此其面积与其半径的平方成比。由此可见，穿过孔径的光的强度与f-number的平方成反比。例如，一个f／2透镜可以容纳两倍于f／2.8透镜的光。iOS镜头的最大孔径根据不同的模型可以从f／2.2变化到f／2.8.一般来说，这个范围的值是广角透镜的典型值，所以iOS透镜在这方面既没有优势也没有劣势。
最后，让我们考虑一个人体工程学的问题。所有的iOS设备都是轻量级的和平滑的，而且大多数都太小，不能用双手握住。因此，用户的抓握不牢固。当一个普通的用户伸出iPhone拍照时，用户的手臂就像长长的树枝，小小的iPhone像树叶一样摇晃。图片很大可能会受到运动模糊的影响。相比之下，更传统的相机和镜头的设计可以允许用户在几个地方将设备的重量支撑在他或她的身体上。考虑下面的照片：
背景中后面的那个人是鲍伯。鲍伯是左撇子。当他用左手拿着iPhone,用右手按下相机按钮。前面那个人是乔,乔是惯用右手的。他装备了照相包，那是一个安装有两个把手上和一个肩靠的长镜头。设备的重量与乔的右膝和右肩相吻合。为了增加稳定性，乔的双腿是折叠的，他向左靠在钢柱和水泥板上。从另一个角度看，同样的姿势是这样的：
这种靠人体来稳定的方法对于一些设备来说很适用。然而，更可靠的方法是使用刚性的支撑，如三脚架，当我们用智能手机或平板电脑解决计算机视觉问题时，我们绝对应该考虑这一点。
现在，让我们评估一下可以改变照明条件、稳定性和透视性的附件类型。
1.6.1 灯光
许多iOS设备都有一个内置闪光灯，它由设备背面的白色LED灯组成。相机应用程序可以在拍照时打开闪光灯，特别是如果场景很昏暗。其他的应用程序可以长时间激活闪光灯，从而起到手电筒或火炬的作用.帮助用户看到。由于只有一个LED，内置闪光灯在某些情况下可能提供不足或不均匀的照明。
如果您需要更强的或更均匀的分布式照明，或者如果您的iOS设备完全缺少内置闪光灯，那么您可能需要购买外部闪光灯。根据设计，外部闪光灯可以作为一个部件安装，或者可以插入iOS设备的音频插座。通常，外部闪光灯将有多个白色LED布置在线路、格栅或环中。后一种设计称为环形闪光灯。
或者，在受控环境中，您可以在任何地方设置任何类型的照明，而不需要依赖iOS设备作为电源。即使是一对摆放好的台灯，也能大大提高场景的清晰度和美观性。通常情况下，最好从多个角度照射对象以防止阴影。不要将光直接照射到相机中，也不要比被摄体更明亮地照射背景，因为这些类型的照明往往使被摄体呈现出非常模糊的外观，前景对比度很低。有时，昏暗的光线可以是艺术的兴趣点，但它不利于计算机视觉。
1.6.2 三脚架以及其它稳定装置
传统的相机上有一个可以让用户固定在三脚架的头上的螺纹。当然，iOS设备没有安装螺纹。如果我们想使用一个使用标准的螺丝三脚架，我们可以购买一个由螺纹安装夹持iOS设备适配器。另外，我们可以购买一个有内置安装设备而不是使用标准螺丝的三脚架。除了安装方式，我们也需要考虑三脚架的以下特性：
- 高度：三脚架有多高？大多数三脚架都有可伸缩的支架，所以它们的高度是可以变化的。为了帮助您确定某一个应用程序需要的三脚架高度，请考虑通常是如何看待被拍摄的物体。如果被摄体是一个小物体，比如硬币，人们可能会靠得很近很仔细地观察它，那么一个短的三脚架就是是合适的。如果主体是一个大的物体，例如公路上的汽车阵，人们直接用眼睛平视观察它，或者甚至可以从更高的地面向下看它，那么就需要一个高的三脚架了。
- 重量：沉重的三脚架搬运起来很麻烦，但是它可能能够抵抗诸如风之类的破坏稳定的外力作用。
- 材料：塑料有可能弯曲和开裂。金属可能会振动。碳纤维不易出现这些缺点，但相对昂贵。一些小三脚架有可弯曲的线脚，以便用户可以将三脚架缠绕在另一个支撑物上，例如分支或柱子。例如，GyelaPod是一种著名的具有可弯曲支架的三脚架。
通常，小型轻便三脚架的成本可能在10美元到30美元之间。这类产品通常作为迷你或旅行三脚架销售。对于本书所有示例的app来说,三脚架都是有用但可选的附件。
如果你没有三脚架或者没有地方放置它，你可能想尝试更加方便的稳定设备。例如，如果你想监视房间或走廊，你可以把iOS设备贴在墙上或天花板上。小心选择你可以清除干净，而不会损坏设备的屏幕的胶带。(不怕被拿走么…)
1.6.3 镜头附件
镜头附件或附加镜头是位于iPhone或iPad内置镜头前面的附加光学设备。通常，该附件是为后部照相机设计的，其安装设备可以包括磁铁、夹子或外壳。附加镜头的类型包括：
- 远摄镜头：让得镜头能够捕获较窄（但是更远）的视野,类似于间谍镜。有时，远摄镜头被称为变焦附件。
- 广角镜头：让镜头能够捕获更宽的（更近）视野。
- 鱼眼镜头：使镜头能够捕捉非常宽的视野，对角线在100到180度之间。按照设计,鱼眼透视中的物体会被扭曲，直线会变得弯曲。有时，鱼眼镜头被称为全景附件，因为软件可以将鱼眼图像转换为全景（具有很大高宽比的透视校正图像）。
- 放大镜头：使镜头能够短距离聚焦，以高倍率捕获清晰的图像,类似于放大镜.
- 显微镜镜头：使镜头放大率达到更极端的与显微镜相当的水平。焦点距离很短，镜头附件几乎可以触及主体。通常，附件还包括一个用来照亮主体LED灯环.
通常，镜片附件的价格可能在20到50美元之间。光学的灵敏度会有很大的差别，所以在选择产品之前试着比较一下其它人的评论。鱼眼镜头可能是在我们第2章[拍摄，存储和共享照片]中会实现的作品的一个有趣的配件。放大镜头或显微镜头附件在第5章[硬币和商品分类]中的实现的作品,对小物体进行拍摄时会有用 。但是，你当然也可以在任何章节的应用程序中使用任何镜头附件。