摄像头镜头参数概念-sensor分析
第6课：手机照相模组之Sensor介绍
被處理晶片記錄和解讀成像。 優缺點：成本低，耗電量小，便於製造，可與影響處理電路同處於一个晶片上，但
Normal Image
Noise Image
3 Sensor 特性-SNR
Ⅱ.SNR Methodology
The SNR is defined mathematically as
* Where pixel is the mean value over all pixels and all frames and σi,j is the standard deviation of the value of the pixel at coordinated (i,j) over all frames
Ⅱ. Flicker產生的原因
產生Flicker的根本原因是不同pixel接受到的光能量不同，也就是影像的亮度的不同所 導致。電源的頻率有兩種標準：50Hz（大陸）和60Hz（臺灣、日本）的正弦波形，對應的 能量一個頻率為100Hz和120Hz的波形（如下圖所示） ， 由於能量在時間方向上的波形， 照在 Sensor 上就使每一個 pixel 產生在時間方向上的相應波形，由於 CMOS Sensor 的 曝光方式是一行一行的方式進行的，也就是同一行上的每個pixel 的曝光開始點和曝光的時 間都是一樣的，所以同一行的所有點所接受到的能量是一樣的。而在不同行之間雖然曝光 時間都是一樣的，但是曝光的開始點是不同的，所以不同行之間所接受到的能量是不一定 相同的，由此導致影像出現 Flicker。
摄像头镜头参数概念,sensor简介分析
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二.Sensor
灵敏度（摄像头的光电转换能力）
拍摄运动物体或者弱光情况下，灵敏度越高越好，但灵敏度过高时，图像噪 音信号较多, 清晰度可能会下降，影响画质。
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二.Sensor
白平衡（传感器对在光线不断变化环境下的色彩准确重现的能力表示）
人眼所见到的白色或其他颜色同物体本身的固有色、光源的色温、物体的反 射或透射特性、人眼的视觉感应等诸多因素有关
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一.Lens基本参数MTF与SFR Nhomakorabea8
一.Lens基本参数
畸变(Distortion)
物体通过光学系统后实际像高与理想像高的差值
若物点离开光轴越远，放 大率越大，就产生正畸变， 如果物点离开光轴越远， 放大率越小则产生负畸变
畸变只影响图形的变形，并不影响画面清晰度，但却影响像的真实度
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一.Lens基本参数
二.Sensor
信噪比（SNR）:反映摄像机成像的抗干扰能力；反应在画质上就是画面是否 干净无噪点。 上电过程中机体升温效应，CCD或COMS上的残留能量以致于机身零部件本身 等，甚至来自外界的电磁波干扰都有可能引起画面噪声增大
（规格书上SNR的数据仅供参考：与测试环境，方法，解析软件，人为等均有 一定关系）
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一.Lens基本参数
景深：指在被摄物体聚焦清楚后，在物体前后一定距离内， 其影像仍然清晰的范围
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一.Lens基本参数
MTF(光学传递函数)：常常用于光学系统 描述镜头的分辨能力，数值上为像的对比度与物的对比度的 比值
SFR(空间频率响应)：常常用于成像系统 1mm的宽度中所能分辨的线对数
每一个空间频率下对应一个MTF值，MTF介于0-1之间
CMOS-Sensor的调试经验分享
CMOS-Sensor的调试经验分享CMOS Sensor的调试经验分享我这里要介绍的就是CMOS摄像头的一些调试经验。
首先，要认识CMOS摄像头的结构。
我们通常拿到的是集成封装好的模组，一般由三个部分组成：镜头、感应器和图像信号处理器构成。
一般情况下，集成好的模组我们只看到外面的镜头、接口和封装壳，这种一般是固定焦距的。
有些厂商只提供芯片，需要自己安装镜头，镜头要选择合适大小的镜头，如果没有夜视要求的话，最好选择带有红外滤光的镜头，因为一般的sensor都能感应到红外光线，如果不滤掉，会对图像色彩产生影响，另外要注意在PCB设计时要保证镜头的聚焦中心点要设计在sensor的感光矩阵中心上。
除了这点CMOS Sensor硬件上就和普通的IC差不多了，注意不要弄脏或者磨花表面的玻璃。
其次，CMOS模组输出信号可以是模拟信号输出和数字信号输出。
模拟信号一般是电视信号输出，PAL和NTSC都有，直接连到电视看的；数字输出一般会有并行和串行两种形式，由于图像尺寸大小不同，所要传输的数据不同，数据的频率差异也很大，但是串行接口的pixel clock频率都要比并行方式高（同样的数据量下这不难理解），较高的频率对外围电路也有较高的要求；并行方式的频率就会相对低很多，但是它需要更多引脚连线；所以这应该是各有裨益。
（笔者测试使用的系统是8bit并行接口）另外输出信号的格式有很多种，视频输出的主要格式有：RGB、YUV、BAYER PATTERN等。
一般CMOS Sensor 模组会集成ISP在模组内部，其输出格式可以选择，这样可以根据自己使用的芯片的接口做出较适合自己系统的选择。
其中，部分sensor为了降低成本或者技术问题，sensor部分不带ISP或者功能很简单，输出的是BAYER PATTERN，这种格式是sensor的原始图像，因此需要后期做处理，这需要有专门的图像处理器或者连接的通用处理器有较强的运算能力（需要运行图像处理算法）。
摄像头的镜头及感光芯片
摄像头的镜头、主控芯片和感光芯片分类作者： 日期： 2009-12-03摄像头的品质从硬件上来说主要是：镜头、主控芯片与感光芯片。
1、镜头(LENS)五层“全玻”，也算目前顶级的摄像头镜头了。
镜头的组成是透镜结构，由几片透镜组成，一般有塑胶透镜(plastic)或玻璃透镜(glass)。
通常摄像头用的镜头构造有：1P、2P、1G1P、1G2P、2G2P、4G等。
透镜越多，成本越高;玻璃透镜比塑胶贵。
因此一个品质好的摄像头应该是采用玻璃镜头，成像效果就相对塑胶镜头会好。
现在市场上的大多摄像头产品为了降低成本，一般会采用塑胶镜头或半塑胶半玻璃镜头(即：1P、2P、1G1P、1G2P等)。
2、感光芯片(SENSOR)是组成数码摄像头的重要组成部分，根据元件不同分为CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合元件)应用在摄影摄像方面的高端技术元件。
CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor，金属氧化物半导体元件)应用于较低影像品质的产品中。
目前CCD元件的尺寸多为1/3英寸或者1/4英寸，在相同的分辨率下，宜选择元件尺寸较大的为好。
CCD的优点是灵敏度高，噪音小，信噪比大。
但是生产工艺复杂、成本高、功耗高。
CMOS的优点是集成度高、功耗低(不到CCD的1/3)、成本低。
但是噪音比较大、灵敏度较低、对光源要求高。
在相同像素下CCD的成像往往通透性、明锐度都很好，色彩还原、曝光可以保证基本准确。
而CMOS的产品往往通透性一般，对实物的色彩还原能力偏弱，曝光也都不太好。
所以我们在使用摄像头，尤其是采用CMOS芯片的产品时就更应该注重技巧：首先不要在逆光环境下使用(这点CCD同)，尤其不要直接指向太阳，否则“放大镜烧蚂蚁”的惨剧就会发生在您的摄像头上。
其次环境光线不要太弱，否则直接影响成像质量。
克服这种困难有两种办法，一是加强周围亮度，二是选择要求最小照明度小的产品，现在有些摄像头已经可以达到5lux。
关于Sensor的一些术语
图像术工光区完整像传感器的功工艺上有前照一、图像传COB 封装的图像传感器区域是单像素整的画面。
功能是光电转照式（FSI）、传感器架构的图像传感器器从外观看分素阵列，由多转换。
关键的背照式（B 器绑定金线分感光区域多个单像素点的参数有像素BSI）、堆栈式线后示意（Pixel Arr 点组成。
每个素、单像素尺式（Stack）ray），绑线个像素获取的尺寸、芯片尺等。
以下简Pad，内层电的光信号汇集尺寸、功耗简单介绍。
电路和基板集在一起时组。
技。
感组成镜修头的部通光区理和 CMOS 芯片CMOS 芯片由于光线进修正光线角度的CRA 保持电路架构上通常包含有电区域（Pixel A 和一定的编码片由微透镜层片剖面图进入各个单像度，使光线垂持在一点的偏上，我们加入电源、数据、Array）将光码后通过数据层、滤色片像素的角度不垂直进入感光偏差范围内。
入图像传感器时钟、通讯光信号转换为据接口将电信片层、线路层不一样，因此光元件表面。
器是一个把光讯、控制和同为电信号后信号输出。
层、感光元件此在每个单像。
这就是芯光信号转为电同步等几部分，由暗盒中的件层、基板层像素上表面增片CRA 的概电信号的暗盒分电路。
可以的逻辑电路将层组成。
增加了一个微概念，需要与盒，那么暗盒以简单理解将电信号进行微透与镜盒外为感行处20M 1/2 微米整体一个 友们二、图像传1.像素：指M，像素越多2.芯片尺寸.3inch 等。
3.单像素尺米，1.34微米体性能就相对个相当关键的其他更深入们可以研究探传感器关键参指感光区域内多，拍摄画面寸：指感光区域芯片尺寸越尺寸：指单个米，1.5微米对较高，最终的参数。
入的参数比如探讨。
参数内单像素点的面幅面就越大域对角线距越大，材料成个感光元件的米等。
开口尺终拍摄画面的如SNR，Se 的数量，比如大，可拍摄距离，通常以英成本越高。
的长宽尺寸尺寸越大，单的整体画质相ensitivity，如5Maga 摄的画面的细英制单位表示，也称单像单位时间内进相对较优秀。
CameraSensor基础知识
CameraSensor基础知识1. 感光原理Camera Sensor是由数百万上千万数量⼩⽅块的CCD或CMOS感光元件（简称像素），以平⾯阵列⽅式排列组成，其感光原理是于感光元件表层上整合RGB（红、绿、蓝）三原⾊的滤镜，通过对⼀个⼀个的感光点对光进⾏采样和量化形成图像。
Sensor中每⼀个感光点只对应⼀个彩⾊滤光⽚，因此只能感光RGB中的⼀种颜⾊。
通常所说的30万像素或130万像素等，指的是有30万或130万个感光点。
如果⼀台拥有⼀千⼆百万像素的数码相机，明显地就是最少12,000,000⼩⽅块的感光元件了Sensor的彩⾊滤镜阵列元件，基本上是采⽤了Bayer图样（RGRG/GBGB排列如上图）的排列⽅式，实现RGB三原⾊滤镜依序，以Striped Array（条状阵列）形式，红、蓝、绿相互交替，各施其职，分别去 "捕捉" 三原⾊的光能量。
以光学的⾓度⽽⾔，应该说成是光线通过镜头的不同镜⽚组，投射抵达⾄整合了Bayer图样的条状阵列RGB滤镜的图像传感器，⽽图像传感器记录了进光量的电荷，转成数字参数，成为了RAW⽂件的图像信息即RAW DATA。
绿⾊滤镜元件，是红、蓝的2倍，只因⼈类眼睛识别颜⾊不是线性的，我们的眼睛对于绿⾊，显然是⽐较敏感。
因此护眼常识都在⿎励⼈们多看绿⾊的缘故。
理论上RGB的3原⾊滤镜数量⽐例是1: 2: 1。
Bayer RGB是属于 RGB RAW data的，但是 RGB RAW data不⼀定是Bayer pattern。
Sensor输出的RAW格式图像⼤⼩取决于⾃⾝特性与配置，例如某款Sensor配置为10-bit RGB RAW并且图像尺⼨为1024*768，那么单帧图像⼤⼩为1024*768*10bit=7680kb。
当然也有些Sensor内置格式转换单元，可以直接输出YUV数据或者RGB数据。
2. 输出接⼝-DVPDVP（Digital Video Port）是传统的sensor输出接⼝，采⽤并⾏输出⽅式，数据位宽有8bit、10bit、12bit、16bit等，是CMOS电平信号（重点是⾮差分信号）。
摄像头-Camerasensor基本知识
摄像头-Camerasensor基本知识⼀、Camera ⼯作原理介绍1． 结构 ．⼀般来说，camera 主要是由 lens 和 sensor IC 两部分组成，其中有的 sensor IC 集成 了 DSP，有的没有集成，但也需要外部 DSP 处理。
细分的来讲，camera 设备由下边⼏部 分构成： b$ w6 [# i& q% p* E1） lens（镜头） ⼀般 camera 的镜头结构是有⼏⽚透镜组成，分有塑胶透镜（Plastic)和玻璃透 镜(Glass) ，通常镜头结构有：1P,2P,1G1P,1G3P,2G2P,4G 等。
2） sensor（图像传感器） Senor 是⼀种半导体芯⽚，有两种类型：CCD 和 CMOS。
Sensor 将从 lens 上传导过来的光线转换为电信号， 再通过内部的 AD 转换为数字信号。
由于 Sensor 的每个 pixel 只能感光 R 光或者 B 光或者 G 光， 因此每个像素此时存贮的是单⾊的， 我们称之为 RAW DATA 数据。
要想将每个像素的 RAW DATA 数据还原成三基⾊，就需要 ISP 来处理。
3）ISP（图像信号处理） 主要完成数字图像的处理⼯作，把 sensor 采集到的原始数据转换为显⽰⽀持 的格式。
2 {4 w# {. R- z% Y4）CAMIF（camera 控制器） 芯⽚上的 camera 接⼝电路，对设备进⾏控制，接收 sensor 采集的数据交给 CPU，并送⼊ LCD 进⾏显⽰。
2． ⼯作原理 ． & W* e" B3 D6 O) |4 k外部光线穿过 lens 后， 经过 color filter 滤波后照射到 Sensor ⾯上， Sensor 将从 lens 上传导过来的光线转换为电信号，再通过内部的 AD 转换为数字信号。
如果 Sensor 没有集 成 DSP，则通过 DVP 的⽅式传输到 baseband，此时的数据格式是 RAW DATA。
背照式CMOS SENSOR解析
时代发展，技术进步。
数码相机的各种新技术层出不穷，导致消费者面对厂家宣传或者是相机参数列表中的一些专业词汇，一般都会感到非常难于理解，以致影响到购机前的判断。
所以我们数码相机频道特撰写“拒绝专业术语”系列文章，力求用通俗易懂的文字为各位网友解释常见又不太易懂的数码相机技术专业术语，让大家在购机前能清楚明白相关技术。
本期就为大家讲解一下现在出现率颇高的“背照式CMOS传感器”，分析一下此技术是好是坏。
照片怎么来的？相机的本质价值就在于把我们人眼能看到的景象转化成可以保存欣赏的平面图像，把辗转即逝的瞬间变成永恒。
在另一个角度来看，这是一种能量流动的方式，相机所做的工作就是将光能转化到介质上转化为信息存储起来。
其中胶片相机成像是依靠卤化银晶体的化学特性，即遇光就会发生化学变化，再通过冲洗等一系列过程得到影像，具体的细节本文不展开。
科技发展到了数码化的时代，照片的存储最终是以数字的格式，即是一连串的数值组成的文件。
那究竟从自然界的光到数码图片文件，中间要经过怎么样的处理过程呢？数码照片是一些电路和软件计算出来的结果照片要以数码的方式来表现，一个非常重要的步骤就是量化，也就是说我们需要将自然界的景象转换成一种可以用数值精确衡量的方式来表达。
实际上量化过程的核心部件是影像传感器，它可以将传到它身上的不同强弱、不同颜色的光线，通过转化成可以感光二极管(photodiode)进行光电转换成电荷或者是电压信息，整个图像传感器点阵上所有的信息出来再到处理芯片生成数字格式的图片。
CCD传感器和CMOS传感器而现在普遍使用的两种图像传感器就是大家经常听说到的CMOS和CCD传感器了，为了让大家最终更好地认识背照式CMOS传感器，小编在此也简单说一下两种传感器的异同以及优缺点。
如下图所示，左边为CCD传感器的结构，右边的为CMOS传感器的机构，黄色的小方块为像素点。
由图示可以看出，CCD传感器中每一行中每一个象素的电荷数据都会依次传送到下一个象素中，由最底端部分输出，再经由传感器边缘的放大器进行放大输出；而在CMOS传感器中，每个象素都会邻接一个放大器及A/D转换电路，用类似内存电路的方式将数据输出。
Cmos sensor工作原理知识
Prt Two
Cmos sensor基本 概念
定义和作用
Cmos sensor是一种半导体图像传感器用于捕捉图像信息 Cmos sensor的工作原理是利用光电效应将光信号转换为电信号 Cmos sensor广泛应用于数码相机、手机摄像头、安防监控等领域 Cmos sensor具有高灵敏度、低功耗、低成本等优点
温度和光照条件的影响
温度影响：温度 过高或过低都会 影响传感器的性 能可能导致图像 模糊或失真
光照条件影响： 光照过强或过弱 都会影响传感器 的性能可能导致 图像曝光过度或 曝光不足
温度和光照条件 的综合影响：温 度和光照条件共 同作用可能会导 致传感器的性能 不稳定影响图像 质量
解决方案：通过 调整传感器的工 作环境如安装散 热装置、调整光 照强度等可以改 善传感器的性能 提高图像质量。
信号转换：将预处理后的信号转换为数字 信号
信号传输：将数字信号传输到后端处理设 备
信号处理：在后端处理设备上进行图像处 理如色彩校正、锐化等
信号输出：将处理后的信号输出到显示设 备或存储设备
噪声来源和抑制方法
噪声来源：热噪声、散粒噪声、光子噪声等 抑制方法：采用低噪声放大器、增加信号带宽、采用数字信号处理技术等 信号处理：对信号进行滤波、放大、数字化等处理 读出方法：采用CMOS图像传感器、DC等设备进行信号读出
动态范围：Cmos传感器的动态范围是指其能够捕捉到的最亮和最暗之间的范围通常用dB来表 示。
影响因素：分辨率和动态范围都会受到传感器尺寸、像素大小、感光元件类型等因素的影响。
应用：分辨率和动态范围是Cmos传感器性能的两个重要指标对于图像处理、视频监控等领域 的应用具有重要意义。
速度和功耗
手机摄像头sensor基础知识
手机摄像头sensor基础知识作为手机新型的拍摄功能，内置的数码相机功能与我们平时所见到的低端的（10万－130万像素）数码相机相同。
与传统相机相比，传统相机使用“胶卷”作为其记录信息的载体，而数码摄像头的“胶卷”就是其成像感光器件，是数码拍摄的心脏。
感光器是摄像头的核心，也是最关键的技术。
摄像头按结构来分，有内置和外接之分，但其基本原理是一样的。
按照其采用的感光器件来分，有CCD和CMOS之分：CCD（Charge Coupled Device，电荷耦合组件）使用一种高感光度的半导体材料制成，能把光线转变成电荷，通过模数转换器芯片转换成数字信号，数字信号经过压缩以后由相机内部的闪速存储器或内置硬盘卡保存，因而可以轻而易举地把数据传输给计算机，并借助于计算机的处理手段，根据需要和想像来修改图像。
CCD由许多感光单位组成，当CCD表面受到光线照射时，每个感光单位会将电荷反映在组件上，所有的感光单位所产生的信号加在一起，就构成了一幅完整的画面。
它就像传统相机的底片一样的感光系统，是感应光线的电路装置，你可以将它想象成一颗颗微小的感应粒子，铺满在光学镜头后方，当光线与图像从镜头透过、投射到CCD表面时，CCD就会产生电流，将感应到的内容转换成数码资料储存起来。
CCD像素数目越多、单一像素尺寸越大，收集到的图像就会越清晰。
因此，尽管CCD数目并不是决定图像品质的唯一重点，我们仍然可以把它当成相机等级的重要判准之一。
目前扫描机、摄录放一体机、数码照相机多数配备CCD。
CCD经过长达35年的发展，大致的形状和运作方式都已经定型。
CCD 的组成主要是由一个类似马赛克的网格、聚光镜片以及垫于最底下的电子线路矩阵所组成。
目前有能力生产 CCD 的公司分别为：SONY、Philps、Kodak、Matsushita、Fuji和Sharp，大半是日本厂商。
CMOS（Complementary etal-Oxide Semiconductor，附加金属氧化物半导体组件）和CCD一样同为在数码相机中可记录光线变化的半导体。
摄像机sensor介绍
摄像机SENSOR介绍Sensor即传感器，是摄像机的核心部件，作用是将光信号转换成电信号，方便处理和存储。
Sensor的类型有两种，CCD和CMOS。
CCD即电荷耦合器( charge-couled device)，CMOS即互补金属氧化物半导体（Complementary Metal Oxide Semiconductor），两种传感器原理上都是光敏元件在光照的条件下产生电荷，电荷转移产生电流，电流经过整流放大、模数转换形成数字信号，最终以二进制数字图像矩阵的形式输出给专门的DSP处理芯片。
CCD和CMOS两者在结构原理上的主要区别有两点：1、感光元件不同，CCD的感光元件除了感光二极管之外，还包括一个用于控制相邻电荷的存储单元，感光二极管占据了绝大多数面积，即CCD的开口率（有效感光区域与整个感光元件的面积比值）很大。
而CMOS 感光元件的构成就比较复杂，除处于核心地位的感光二极管之外，它还包括放大器与模数转换电路，每个像点的构成为一个感光二极管和四个晶体管，而感光二极管占据的面积只是整个元件的一小部分，造成的后果是CMOS的开口率很小。
这样在接受同等光照及元件大小相同的情况下，CMOS感光元件所能捕捉到的光信号就明显小于CCD元件，灵敏度较低；体现在输出结果上，就是CMOS传感器捕捉到的图像内容不如CCD传感器来得丰富，图像细节丢失情况严重且噪声明显；2、噪声大小不同，CCD传感器电荷是转移之后统一输出放大，即每个像点的电信号强度都获得同样幅度的增大。
而CMOS 传感器中每一个感光元件都直接整合了放大器和模数转换，每个像素点的电信号先单独放大转换成数字信号，再汇聚一起形成二进制数字图像矩阵。
CMOS感光元件中的放大器属于模拟器件，无法保证每个像点的放大率都保持严格一致，因此产生的噪声较大。
通过以上比较同等条件下CMOS的性能不如CCD，但CMOS的优势在于成本上，CMOS 传感器采用一般半导体电路最常用的CMOS工艺，工艺相对简单，成本低；而CCD的工艺复杂，外围外围芯片的成本高。
摄像机主要技术参数
摄像机主要技术参数摄像机是一种用来拍摄视频或照片的设备，一般用于电影制作、电视节目、新闻报道、监控、视频会议等领域。
摄像机的主要技术参数决定了它的拍摄质量和功能, 下面就对摄像机的主要技术参数进行介绍。
一、图像传感器摄像机的图像传感器是摄像机最核心的部分，决定了摄像机的基本性能和拍摄质量。
目前市场上的摄像机图像传感器主要有CCD和CMOS两种，下面分别介绍：DCCD是"电荷耦合器件"的缩写，是目前主流的摄像机传感器，具有高画质，高动态范围等特点，但也存在价格高、功耗大等问题。
2.CM0SCMoS是"互补金属氧化物半导体器件"的缩写，具有低功耗、高速度、便于集成化等优点，但在高画质和动态范围等方面与CCD相比还有较大的差距。
二、像素像素是摄像机可见光颜色的最小单元，也是摄像机图像传感器的基本单位，用来衡量照片或视频的清晰度。
像素越多，清晰度就越高。
一般来说，普通摄像机像素在100万-200万之间,而高清摄像机像素则可以达到500万・800万。
三、感光度感光度通常又称ISo ,是指摄像机对光线的敏感度。
感光度越高，摄像机在复杂场景下的拍摄效果越好，但高感光度也会带来图像噪点问题。
目前市场上的高性能摄像机可以支持感光度达到IS025600。
四、快门速度快门速度指摄像机的镜头快门的开闭时间，用来调节光线的流入。
快门速度越快，图像就越清晰，但快门速度太快也会带来图像闪烁问题。
五、光圈光圈是摄像机镜头光束通过光圈来调节进入相机的光线的多少。
光圈大小越大，透光量就越大，光线也就越明亮，相对景深也会变小。
目前市场上的高端摄像机可以支持光圈值F1.8o六、变焦变焦是指摄像机镜头能够自动或手动调节镜头光轴长度，以达到远近物体的清晰拍摄。
变焦的倍数越大，摄像机拍摄的距离就越远，拍摄范围也就越广。
一般来说，普通摄像机的变焦倍数在20x∙30x之间，高端摄像机则可以达到50x o以上就是摄像机的主要技术参数，其中每一项参数都决定了摄像机的功效和性能，消费者在购买摄像机时需根据自身需求和预算综合考虑选择。
SENSOR基本知识
Image sensor output
Ov4640 support output formats:RAW RGB,RGB555/565/444,YUV422/42… Eg: RGB565 format
RGB555 format
一些常用分辨率
SQCIF 12X96 QCIF 176X144 CIF 352X288 QVGA 320X240 VGA 640X480 30w SVGA 800X600 XGA 1024X768 XVGA 1280X960 UXGA 1600X1200 SXGA 1028X1024
Sensor 的分类
CCD SENSOR 贵，成像质量好，技 术要求高，能生产的厂家较少，主要 是日本的，sony,松下，夏普，富士， 东芝。。。。。。 CMOS SENOR 成本低，功耗低，高 整合度，相对成像质量较差，容易有 杂点。
摄像头模组内部Coms sensor key performance
Thanks you!
有10袋金币，每个袋子里各有10颗金币，其中有一个袋子里的每 颗金币都比其他的少一克，假如给你一把称，怎么做到只称一次 就能把短斤少两的金币找出来呢～？
ov 3640 black diagram
数位 视频 界面
Image cropping
(HS,VS),HW,VH 四个数值决定图象截取的大小
AGC/AEC
自动增益/自动曝光控制 1，sensor 将光线的强弱转化成电信号，称为自动测 光。自动增益即放大。 2，通过测量的信号进行自动调整曝光时间及增益，先 测量最佳进行AGC值，一般在AGC最大与最小的中 间值，然后设置AGC为参考值。然后对Sensor的曝光 时间进行调整，如果到了下限或上限再对AGC进行相 应的调整 注意;1,曝光时间过长会导致有拖影。2）自动增益 不能太大，否则信噪比会加大。
图像传感器Sensor尺寸表达及其与镜头LENS关系
图像传感器Sensor尺⼨表达及其与镜头LENS关系CCD 和 CMOS 的制造过程和电⼦半导体技术息息相关，不同于传统底⽚采⽤化学制程，CCD 感光原件是在晶圆上藉由加⼯技术蚀刻出来。
由于 90年代初期 CCD 规格较为混乱，特别是各发展⼚商希冀以不同的⽣产技术和切割⽅式，创造最佳利润，以致于部分规格在没有规范的情况下出现许多例外的发展。
现今有能⼒量产 CCD 的公司只剩下：SONY、Philps、Kodak、Matsushita、Fuji、SANYO和Sharp，相关技术和规格⼏乎已由⽇本⼚商统⼀制订。
最让⼀般读者困惑的应该是 CCD Size 尺⼨的判读。
⼀般观念认为 CCD 尺⼨越⼤，所能容纳的像素应该越多；然⽽对照⽬前的⽣产技术，这个观念是『对』也是『不对』。
事实上，像素开⼝⾯积⼤⼩与线路布局精细度也是影响 CCD 尺⼨的关键因素之⼀，也就是说，当制程技术越精密，线路所需占得的空间就越⼩，相对像素开⼝⾯积固定下，可以靠得更紧密，也就可以达到进⼀步缩⼩⾯积的⽬的（参考下图：线路密度（间隙）0.9µm 与 0.4µm 的差异）。
此⼀要素称为 Fill Factor （光填充率）。
在应⽤上不断的进步下，⼤尺⼨⾼像素的 CMOS 已经可达到量产规模。
CCD Size 影响成本与设计越来越多的 LCD 宽屏幕为了满⾜⼈类视觉⽐例，跳脱传统 4：3 的规格⾛向 16：9 /16：10 更宽⼴的界线。
然⽽，CCD 的长宽⽐却依然沿袭 1950 年代电视规格标准刚制订时 4：3的标准（少有 3：2 或中⽚幅、专业数字机背才享有特殊规格⽐的感光原件）。
主要是这⽅⾯设计变更不仅会影响成本，也会牵动⾄后续相机与镜头的设计。
对照上图中，我们可以明显的发现，CCD 像素开⼝的⼤⼩对于⽣产成本和感光度之影响。
左⽅的晶圆规格为 2 Mega pixel, 13mm pixel,ISO 200-1600 Imager (31 per 6 inch wafer) / 右⽅的规格则是 CCD Size：1/2英吋 Format, 2 Mega pixel, 4.5mm pixel, ISO 50-100 Imager (300 per 6 inch wafer)。
摄像头镜头参数概念,sensor简介分析19页PPT
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
Thank you
摄像头镜头参数概念,sensor简介分析
1、合法而稳定的权力在使用得当时很 少遇到 抵抗。 ——塞 ·约翰 逊 2、权力会使人渐渐失去温厚善良的美 德。— —伯克
3、最大限度地行使权力总是令人反感 ；权力 不易确 定之处 始终存 在着危 险。— —塞·约翰逊 4、权力会奴化一切。——塔西佗
5、虽然权力是一头固执的熊，可是金 子可以
CMOS Sensor的调试经验分享
CMOS Sensor的调试经验分享:我这里要介绍的就是CMOS摄像头的一些调试经验。
首先，要认识CMOS摄像头的结构。
我们通常拿到的是集成封装好的模组，一般由三个部分组成：镜头、感应器和图像信号处理器构成。
一般情况下，集成好的模组我们只看到外面的镜头、接口和封装壳，这种一般是固定焦距的。
有些厂商只提供芯片，需要自己安装镜头，镜头要选择合适大小的镜头，如果没有夜视要求的话，最好选择带有红外滤光的镜头，因为一般的sensor都能感应到红外光线，如果不滤掉，会对图像色彩产生影响，另外要注意在PCB设计时要保证镜头的聚焦中心点要设计在sensor的感光矩阵中心上。
除了这点CMOS Sensor硬件上就和普通的IC差不多了，注意不要弄脏或者磨花表面的玻璃。
其次，CMOS模组输出信号可以是模拟信号输出和数字信号输出。
模拟信号一般是电视信号输出，PAL和NTSC 都有，直接连到电视看的；数字输出一般会有并行和串行两种形式，由于图像尺寸大小不同，所要传输的数据不同，数据的频率差异也很大，但是串行接口的pixel clock频率都要比并行方式高（同样的数据量下这不难理解），较高的频率对外围电路也有较高的要求；并行方式的频率就会相对低很多，但是它需要更多引脚连线；所以这应该是各有裨益。
（笔者测试使用的系统是8bit并行接口）另外输出信号的格式有很多种，视频输出的主要格式有：RGB、YUV、BAYER PATTERN等。
一般CMOS Sensor模组会集成ISP在模组内部，其输出格式可以选择，这样可以根据自己使用的芯片的接口做出较适合自己系统的选择。
其中，部分sensor为了降低成本或者技术问题，sensor部分不带ISP或者功能很简单，输出的是BAYER PATTERN，这种格式是sensor的原始图像，因此需要后期做处理，这需要有专门的图像处理器或者连接的通用处理器有较强的运算能力（需要运行图像处理算法）。
不管sensor模组使用何种数据格式，一般都有三个同步信号输出：帧同步/场同步（Frame synchronizing）、行同步（Horizontal synchronizing）和像素时钟（pixel clock）。
图像sensor的特性和驱动解析
图像sensor的特性和驱动解析并⼝，LVDS，MIPI，GMSL1、并⼝(1)OV9712和AR0130都是并⼝的(2)并⼝的接⼝定义：参考AR0130的原理图pdf(3)并⼝传输的是CMOS电平信号（重点是⾮差分）(4)并⼝sensor属于较低端⽼旧的，新型⾼像素的都是MIPI/LVDS/HISPI等差分信号的2、LVDS(1)low voltage differential signal，低电压差分信号(2)接⼝由1组差分clock和若⼲组差分信号线组成，输出串⾏数据信号(3)LVDS主要⽤于视频传输的2个领域：camera和主控、LCD和主控(4)LVDS利⽤差分抗⼲扰能⼒，提升clock频率从⽽提升带宽，传输距离也更远(5)LVDS的数据线组数越多带宽越⼤、clock频率越⾼带宽越⼤（牺牲抗⼲扰和距离）(6)并⼝和LVDS之间可以互转，但是需要专门的电平转换芯⽚（类似于232和485）3、MIPI（MIPI-CSI2）CSI -- 相机串⾏接⼝ DSI -- 显⽰串⾏接⼝(1)MIPI: mobile industry processor interface，移动⼯业处理器接⼝(2)MIPI接⼝由1组差分clock和1-4组差分信号线组成(3)MIPI和LVDS虽然都是差分对信号，但是不兼容，不能直接对接(4)MIPI的架构层次更分明，⼴泛应⽤在⼿机平板等领域中，可以认为MIPI是LVDS的升级版(5)MIPI的数据线组数越多带宽越⼤、clock频率越⾼带宽越⼤（牺牲抗⼲扰和距离）(6)MIPI和LVDS和并⼝之间均可以互相转换，但是需要专门的电平转换芯⽚4、GMSLGMSL(Gigabit Multimedia Serial Link)，是串⾏器和解串器构成的传输链路。
串⾏器是为了将ISP处理过的并⾏信号传输到远端（域控制器）。
解串器在接收端（域控制器）。
并⾏传送要求同⼀时序输出与接收信号，⽽过分提升时钟频率会导致时序错乱，信号线间⼲扰。
摄像机各参数解释
摄像机各参数解释1. 像素大小(Pixel Size)：指个别感应像素的实际尺寸大小，不论是长或宽，都以μm(Micrometer)为计量单位。
像素愈大，则所需曝光成像时间较短，但却会牺牲些许空间分辨率。
反之，像素愈小，则需较久的曝光成像时间，成像之后的影像分辨率，则较好。
2. AE(Auto Exposure)：结合AGC及IRIS马达控制的使用，使摄影机能在很宽广的光线条件下使用。
AGC能在很低亮度的条件下放大视讯信号，而IRIS能在高亮度下降低光线进入摄影机，马达光圈控制能被CCD IRIS 控制所取代。
3. AGC (Automatic Gain Control) ：一种电路能自动地调整视讯信号的电子放大，来补偿因照明亮度位阶的改变。
4. Aspect Ratio：表示影像的长宽比例，标准TV影像是4:3，宽视野是16:9。
5. ATW(Auto Tracking White Balance) ：在ATW模式下，白平衡会依被照体的色温不同一直被连续调整。
6. Backlight Compensation：在AE模式下的一种特别补偿功能。
当背景太亮或是物体太暗时背光补偿功能就会去修改自动曝光的动作使得物体更清晰。
7. Bayonet Mount：一种摄影机的mount，介于镜头后面mounting面和摄影机的CCD面的距离: 有38mm 或48mm。
8. C-mount：一种摄影机的mount，在镜头后面mounting面到摄影机的CCD 面距离为17.526mm是聚焦清楚的。
9. CCD (Charge Coupled Devices) ：个别光感应组件(称为Pixels)组合成矩阵或线形式的半导体装置，光学镜头把影像聚在此Sensor 上，每一个Pixels累积和光成正比的电荷，然后传送读出。
输出矩阵大小是感光元矩阵的一半就是interlace 模式CCD，如是相同大小就是Progressive Scan CCD。
摄像机镜头的具体详细参数解析
镜头参数镜头是电视监控系统中必不可少的部件，镜头与CCD摄像机配合，可以将远距离目标成像在摄像机的CCD靶面上。
镜头的种类繁多，从焦距上分类，可分为短焦距、中焦距、和焦距和变焦距镜头；从视场的大小分类，可分为广角、标准、远摄镜头；从结构上分类，还可分为固定光圈定焦镜头、手动光圈定焦镜头、自动光圈定焦镜头、手动变焦镜头、自动光圈电动变焦镜头、电动三可变镜头（指光圈、焦距、聚焦这三者均可变）等类型。
由于镜头选择得合适与否，直接关系到摄像质量的优劣，因此，在实际应用中必须合理选择镜头。
1 、镜头的参数镜头的光学特性包括成像尺寸、焦距、相对孔径和视场角等几个参数，一般在镜头所附的说明书中都有注明，以下分别介绍。
A、成像尺寸镜头一般可分为25. 4mm（lin）、16. 9mm（2/3in）、12. 7mm（1/2in）、8.47mm （1/3in）和6.35mm（1/4in）等几种规格，它们分别对应着不同的成像尺寸，选用镜头时，应使镜头的成像尺寸与摄像机的靶面尺寸大小相吻合。
表2-1列出了几种常见CCD芯片的靶面尺寸，表中单位为mm。
表1-1 几种常见CCD芯片的靶面尺寸由表1-1可知，12. 7mm（1/2in）的镜头应配12. 7mm（1/2in）靶面的摄像机，当镜头的成像尺寸比摄像机靶面的尺寸大时，不会影响成像，但实际成像的视场角要比该镜头的标称视场角小（参见图1-1），而当镜头的成像尺寸比摄像机靶面的尺寸小时，就会影响成像，表现为成像的画面四周被镜筒遮挡，在画面的4个角上出现黑角（参见图1-1）。
(1)镜头成像尺寸比CCD靶面尺寸大 (2)镜头成像尺寸比CCD靶面尺寸小图1-1 镜头成像尺寸与CCD靶面尺寸的关系B、焦距在实际应用中，经常会有用户提出该摄像机能看清多么远的物体或该摄像机能看清多么宽的场景等问题，这实际上由所选用的镜头的焦距来决定，因为焦距决定了摄取图像的大小，用不同焦距的镜头对同一位置的某物体摄像时，配长焦距镜头的摄像机所摄取的景物尺寸就大，反之，配短焦距镜头的摄像机所摄取的景物尺寸就小。