Camera详解
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Байду номын сангаас
速度有所差别
CCD传感器需在同步时钟的控制下以行为单位一位一位的输出信息， 速度较慢；而CMOS传感器采集光信号的同时就可以取出电信号，还能 同时处理各单元的图象信息，速度比CCD快很多。
电源及耗电量
CCD传感器电荷耦合器大多需要三组电源供电，耗电量较大；CMOS 传感器只需使用一个电源，耗电量非常小，仅为CCD电荷耦合器的1/8到 1/10，CMOS光电传感器在节能方面具有很大优势。
参数指标
最大像素
最大像素英文名称为Maximum Pixels，所谓的最大像素是经过插 值运算后获得的。插值运算通过设在数码相机内部的DSP芯片，在需 要放大图像时用最临近法插值、线性插值等运算方法，在图像内添加 图像放大后所需要增加的像素。插值运算后获得的图像质量不能够与 真正感光成像的图像相比。以最大像素拍摄的图片清晰度比不上以有 效像素拍摄的。
工作原理
图像传感器(Sensor)的原理
图像传感器(Sensor)是一种半导体芯片，表面上有几百万的
光电二极管，光电二极管受到光照射后，产生电荷。是摄 像头的核心部件，也是关键技术。目前SENSOR有两种：
CCD（CHARGE COUPLE DEVICE ）：电荷藕合器件 CMOS：互补金属氧化物半导体 下面分别介绍下两种Sensor。
分类及对比
CCD和CMOS各自的利弊
成像质量
CCD传感器制作技术起步较早，技术相对成熟，采用PN结合 二氧化硅隔离层隔离噪声，成像质量相对CMOS传感器有一定优 势。由于CMOS传感器集成度高，光电传感元件与电路之间距离 很近，相互之间的光、电、磁干扰较为严重，噪声对图象质量影 响很大。在相同分辨率下，CMOS价格比CCD便宜，但是CMOS 器件产生的图像质量相比CCD来说要低一些。到目前为止，市面 上绝大多数的消费级别以及高端数码相机都使用CCD作为感应器； CMOS感应器则作为低端产品应用于一些摄像头上。是否具有 CCD感应器一度成为人们判断数码相机档次的标准之一。而由于 CMOS的制造成本和功耗都要低于CCD不少，所以很多手机生产 厂商采用的都是CMOS镜头。现在，市面上大多数手机都采用的 是CMOS摄像头，少数也采用了CCD摄像头。
CCD
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
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。CMOS的制造技术和一般计算机芯 片没什么差别，主要是利用硅和锗这两种元素所做成的半导体， 使其在CMOS上共存着带N（带–电） 和 P（带+电）级的半 导体，这两个互补效应所产生的电流即可被处理芯片纪录和解 读成影像。 然而，CMOS的缺点就是太容易出现杂点,这主要是因为早 期的设计使CMOS在处理快速变化的影像时，由于电流变化过 于频繁而会产生过热的现象。
第一部分 摄像头模组
Camera原理部分 Camera电路部分 Camera未来相关
第二部分 BB插座部分
基带原理部分
基带电路部分
基带未来相关
Camera原理部分
工作原理 分类及对比 参数指标
选型设计
工作原理
手机Camera的外观
工作原理
手机Camera的结构
工作原理
手机Camera的结构
工作原理
Camera的原理
工作原理如下： 景物通过镜头生成光学图片投射到感光器上，生成电信号，经 过A/D转换后，送到DSP处理。再通过I/O口传到设备中处理。 通过显示屏就可看到图象了。
工作原理
手机Camera的原理
手机Camera只用到模组，与上面所说的Camera有所不同。
手机相机模组主要由镜头（lens），传感器（sensor），后 端图像处理芯片（Backend IC），软板（FPC）四个部分组 成。 工作原理如下： 摄像头的成像过程就是将光信号数字化的过程。光线首先通 过镜头，到达感光元件（CCD或者CMOS），将光线转换为 数字信号，然后数字信号被传送到一个专门的外理器(DSP),进 行图像信号增强以及压缩优化后再传输到手机或者其它存储设 备上，可以看到其中的每一个设备都对摄像头的整体性能都有 影响。
参数指标
变焦
变焦分两种，一种是数字变焦；一种是光学变焦。作用与手机上， 多数都采用数字变焦。
连拍
连拍功能英文学名为continuous shooting，是通过节约数据传输时 间来捕捉摄影时机。连拍模式通过将数据装入数码相机内部的高速存 储器（高速缓存），而不是向存储卡传输数据，可以在短时间内连续 拍摄多张照片。由于数码相机拍摄要经过光电转换，a/d转换及媒体记 录等过程，其中无论转换还是记录都需要花费时间，特别是记录花费 时间较多。
工作原理
手机Camera的组成
高端手机CCM组成元件
工作原理
镜头(LENS)的原理
一般CAMERA的镜头结构是有几片透镜组成 镜头材质有两种： 塑胶透镜（PLASTIC） 玻璃透镜（ GLASS） 通常用的镜头结构有1P, 2P, 1G1P, 1G3P, 2G2P, 4G等。 透镜越多，成本越高；玻璃透镜比塑胶透镜贵，但是玻璃 透镜的成像效果比塑胶透镜的成像效果要好。目前市场上 针对MOBILE PHONE配置的CAMERA以1G3P（1片玻璃 透镜和3片塑胶透镜组成）为主，目的是降低成本。
工作原理
CCD（电荷藕合器件）
CCD是由许多感光单位组成，通常以百万像素为单位。当 CCD表面受到光线照射时，每个感光单位将电荷反影在组 件上，将所有感光单位所产生的信号加起来，就构成一幅 完整的画面。
CCD结构分三层： 1、第一层就是LENS，这影响SENSOR的采光率，是由 LENS的表面积决定。 2、第二层“分色滤色片”其又分两种： A、RGB原色分色法，所有的颜色都由这三通道调节。 B、CMYK补色分色法，所有的颜色由四个通道调节。 3、第三层是SENSOR，主要将穿过滤色层的光源转换成电 子信号。 CCD特点： 成像质量好，价格高、功率高。一般是用于数码相机， 能生产CCD的公司大多数是日本的，如SONY、FUJI等。
工作原理
DSP
DSP结构框架
1. ISP（image signal processor）（镜像信号处理器） 2. JPEG encoder（JPEG图像解码器） 3. USB device controller（USB设备控制器） 目前ISP处理的能力：
自动增益控制 自动曝光控制 自动白平衡调节 边缘强化 噪音抑制优化 色彩饱和度控制 坏点补偿
工作原理
A/D转换器
ADC的两个重要指标是转换速度和量化精度，由于 CAMERA SYSTEM中高分辨率图象的象素量庞大，因此对 速度转换器的要求很高。 同时量化精度对应的ADC转换器将每一个象素的亮度 和色彩值量化为若干的等级，这个等级就是CAMERA的色 彩深度。
由于CMOS已经具备数字化传输接口，所以不需要A/D。
参数指标
闪光灯
闪光灯的英文学名为Flash Light。闪光灯也是加强曝光量的方式之 一，尤其在昏暗的地方，打闪光灯有助于让景物更明亮。使用闪光灯 也会出现弊端，例如在拍人物时，闪光灯的光线可能会在眼睛的瞳孔 发生残留的现象，进而发生「红眼」的情形，因此许多相机商都将 “消除红眼”这项功能加入设计。 消除红眼：在闪光灯开启前先打出微弱光让瞳孔适应，然后再执行 真正的闪光，避免红眼发生。中低档数码相机一般都具备三种闪光灯 模式，即自动闪光、消除红眼与关闭闪光灯。再高级一点的产品还提 供“强制闪光”，甚至“慢速闪光”功能。
工作原理
CMOS（互补金属氧化物半导体）
CMOS的组成： 主要是利用硅和锗两种因素做成的半导体，使其在 CMOS上共存着带N（负电）和带P（正电）的半导体， 这产生的电流即可被DSP处理和解读成影像。 CMOS特点： 成像质量差，优点就是集成度高，可将A/D转换与DSP集 成，功率低，成本低，一般用于网络摄像头和手机摄像头。 市场上的摄像头模组以OV（OMNI VISION美国豪威科技） 和MICRON（美光科技）为主 MIRCRO的SENSOR代表型号有： MT9MO19：130W MT9D111：300W MI360：30W OV代表型号： OV7660 OV7670 0V79XX
自动白平衡
白平衡英文名称为White Balance。物体颜色会因投射光线颜色产 生改变，在不同光线的场合下拍摄出的照片会有不同的色温。例如以 钨丝灯(电灯泡)照明的环境拍出的照片可能偏黄，一般来说，CCD没 有办法像人眼一样会自动修正光线的改变。 图象传感器的图象数据被读取后，系统将对其进行针对镜头的边缘 畸变的运算修正，然后经过坏像处理后被系统送进去进行白平衡处理 （在不同的环境光照下，人类的眼睛可以把一些“白”色的物体都看 成白色，是因为人眼进行了修正。但是SENSOR没有这种功能，因此 需要对SENSOR输出的信号进行一定的修正，这就是白平衡处理技 术）。
参数指标
图像压缩方式JPEG
(joint photographic expert group)静态图像压缩方式。一种有损 图像的压缩方式。压缩比越大，图像质量也就越差。当图像精度要求 不高存储空间有限时，可以选择这种格式。目前大部分数码相机都使 用JPEG格式。
图像噪音
分类及对比
关于CCD和CMOS两种感光器件的详细介绍
CCD详解
CMOS详解
分类及对比
CCD和CMOS各自的利弊
信息读取方式不同
CCD传感器存储的电荷信息需在同步信号控制下一位一位的实施转移 后读取，电荷信息转移和读取输出需要有时钟控制电路和三组不同的电 源相配合，整个电路较为复杂。CMOS传感器经光电转换后直接产生电 流（或电压）信号，信号读取十分简单。
参数指标
像素
像素数包括有效像素（Effective Pixels）和最大像素（Maximum Pixels）。 对于手机的数码相机像素，目前处于快速发展阶段，与数码相机相 比像素数并不很高，大都在30万- 300万像素之间，少数处于500800w。
有效像素
有效像素数英文名称为Effective Pixels。与最大像素不同，有效像 素数是指真正参与感光成像的像素值。最高像素的数值是感光器件的 真实像素，这个数据通常包含了感光器件的非成像部分，而有效像素 是在镜头变焦倍率下所换算出来的值。 数码图片的储存方式一般以像素（Pixel）为单位，每个象素是数码 图片里面积最小的单位。像素越大，图片的面积越大。要增加一个图 片的面积大小，如果没有更多的光进入感光器件，唯一的办法就是把 像素的面积增大，这样一来，可能会影响图片的锐力度和清晰度。所 以，在像素面积不变的情况下，数码相机能获得最大的图片像素，即 为有效像素。
速度有所差别
CCD传感器需在同步时钟的控制下以行为单位一位一位的输出信息， 速度较慢；而CMOS传感器采集光信号的同时就可以取出电信号，还能 同时处理各单元的图象信息，速度比CCD快很多。
电源及耗电量
CCD传感器电荷耦合器大多需要三组电源供电，耗电量较大；CMOS 传感器只需使用一个电源，耗电量非常小，仅为CCD电荷耦合器的1/8到 1/10，CMOS光电传感器在节能方面具有很大优势。
参数指标
最大像素
最大像素英文名称为Maximum Pixels，所谓的最大像素是经过插 值运算后获得的。插值运算通过设在数码相机内部的DSP芯片，在需 要放大图像时用最临近法插值、线性插值等运算方法，在图像内添加 图像放大后所需要增加的像素。插值运算后获得的图像质量不能够与 真正感光成像的图像相比。以最大像素拍摄的图片清晰度比不上以有 效像素拍摄的。
工作原理
图像传感器(Sensor)的原理
图像传感器(Sensor)是一种半导体芯片，表面上有几百万的
光电二极管，光电二极管受到光照射后，产生电荷。是摄 像头的核心部件，也是关键技术。目前SENSOR有两种：
CCD（CHARGE COUPLE DEVICE ）：电荷藕合器件 CMOS：互补金属氧化物半导体 下面分别介绍下两种Sensor。
分类及对比
CCD和CMOS各自的利弊
成像质量
CCD传感器制作技术起步较早，技术相对成熟，采用PN结合 二氧化硅隔离层隔离噪声，成像质量相对CMOS传感器有一定优 势。由于CMOS传感器集成度高，光电传感元件与电路之间距离 很近，相互之间的光、电、磁干扰较为严重，噪声对图象质量影 响很大。在相同分辨率下，CMOS价格比CCD便宜，但是CMOS 器件产生的图像质量相比CCD来说要低一些。到目前为止，市面 上绝大多数的消费级别以及高端数码相机都使用CCD作为感应器； CMOS感应器则作为低端产品应用于一些摄像头上。是否具有 CCD感应器一度成为人们判断数码相机档次的标准之一。而由于 CMOS的制造成本和功耗都要低于CCD不少，所以很多手机生产 厂商采用的都是CMOS镜头。现在，市面上大多数手机都采用的 是CMOS摄像头，少数也采用了CCD摄像头。
CCD
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
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。CMOS的制造技术和一般计算机芯 片没什么差别，主要是利用硅和锗这两种元素所做成的半导体， 使其在CMOS上共存着带N（带–电） 和 P（带+电）级的半 导体，这两个互补效应所产生的电流即可被处理芯片纪录和解 读成影像。 然而，CMOS的缺点就是太容易出现杂点,这主要是因为早 期的设计使CMOS在处理快速变化的影像时，由于电流变化过 于频繁而会产生过热的现象。
第一部分 摄像头模组
Camera原理部分 Camera电路部分 Camera未来相关
第二部分 BB插座部分
基带原理部分
基带电路部分
基带未来相关
Camera原理部分
工作原理 分类及对比 参数指标
选型设计
工作原理
手机Camera的外观
工作原理
手机Camera的结构
工作原理
手机Camera的结构
工作原理
Camera的原理
工作原理如下： 景物通过镜头生成光学图片投射到感光器上，生成电信号，经 过A/D转换后，送到DSP处理。再通过I/O口传到设备中处理。 通过显示屏就可看到图象了。
工作原理
手机Camera的原理
手机Camera只用到模组，与上面所说的Camera有所不同。
手机相机模组主要由镜头（lens），传感器（sensor），后 端图像处理芯片（Backend IC），软板（FPC）四个部分组 成。 工作原理如下： 摄像头的成像过程就是将光信号数字化的过程。光线首先通 过镜头，到达感光元件（CCD或者CMOS），将光线转换为 数字信号，然后数字信号被传送到一个专门的外理器(DSP),进 行图像信号增强以及压缩优化后再传输到手机或者其它存储设 备上，可以看到其中的每一个设备都对摄像头的整体性能都有 影响。
参数指标
变焦
变焦分两种，一种是数字变焦；一种是光学变焦。作用与手机上， 多数都采用数字变焦。
连拍
连拍功能英文学名为continuous shooting，是通过节约数据传输时 间来捕捉摄影时机。连拍模式通过将数据装入数码相机内部的高速存 储器（高速缓存），而不是向存储卡传输数据，可以在短时间内连续 拍摄多张照片。由于数码相机拍摄要经过光电转换，a/d转换及媒体记 录等过程，其中无论转换还是记录都需要花费时间，特别是记录花费 时间较多。
工作原理
手机Camera的组成
高端手机CCM组成元件
工作原理
镜头(LENS)的原理
一般CAMERA的镜头结构是有几片透镜组成 镜头材质有两种： 塑胶透镜（PLASTIC） 玻璃透镜（ GLASS） 通常用的镜头结构有1P, 2P, 1G1P, 1G3P, 2G2P, 4G等。 透镜越多，成本越高；玻璃透镜比塑胶透镜贵，但是玻璃 透镜的成像效果比塑胶透镜的成像效果要好。目前市场上 针对MOBILE PHONE配置的CAMERA以1G3P（1片玻璃 透镜和3片塑胶透镜组成）为主，目的是降低成本。
工作原理
CCD（电荷藕合器件）
CCD是由许多感光单位组成，通常以百万像素为单位。当 CCD表面受到光线照射时，每个感光单位将电荷反影在组 件上，将所有感光单位所产生的信号加起来，就构成一幅 完整的画面。
CCD结构分三层： 1、第一层就是LENS，这影响SENSOR的采光率，是由 LENS的表面积决定。 2、第二层“分色滤色片”其又分两种： A、RGB原色分色法，所有的颜色都由这三通道调节。 B、CMYK补色分色法，所有的颜色由四个通道调节。 3、第三层是SENSOR，主要将穿过滤色层的光源转换成电 子信号。 CCD特点： 成像质量好，价格高、功率高。一般是用于数码相机， 能生产CCD的公司大多数是日本的，如SONY、FUJI等。
工作原理
DSP
DSP结构框架
1. ISP（image signal processor）（镜像信号处理器） 2. JPEG encoder（JPEG图像解码器） 3. USB device controller（USB设备控制器） 目前ISP处理的能力：
自动增益控制 自动曝光控制 自动白平衡调节 边缘强化 噪音抑制优化 色彩饱和度控制 坏点补偿
工作原理
A/D转换器
ADC的两个重要指标是转换速度和量化精度，由于 CAMERA SYSTEM中高分辨率图象的象素量庞大，因此对 速度转换器的要求很高。 同时量化精度对应的ADC转换器将每一个象素的亮度 和色彩值量化为若干的等级，这个等级就是CAMERA的色 彩深度。
由于CMOS已经具备数字化传输接口，所以不需要A/D。
参数指标
闪光灯
闪光灯的英文学名为Flash Light。闪光灯也是加强曝光量的方式之 一，尤其在昏暗的地方，打闪光灯有助于让景物更明亮。使用闪光灯 也会出现弊端，例如在拍人物时，闪光灯的光线可能会在眼睛的瞳孔 发生残留的现象，进而发生「红眼」的情形，因此许多相机商都将 “消除红眼”这项功能加入设计。 消除红眼：在闪光灯开启前先打出微弱光让瞳孔适应，然后再执行 真正的闪光，避免红眼发生。中低档数码相机一般都具备三种闪光灯 模式，即自动闪光、消除红眼与关闭闪光灯。再高级一点的产品还提 供“强制闪光”，甚至“慢速闪光”功能。
工作原理
CMOS（互补金属氧化物半导体）
CMOS的组成： 主要是利用硅和锗两种因素做成的半导体，使其在 CMOS上共存着带N（负电）和带P（正电）的半导体， 这产生的电流即可被DSP处理和解读成影像。 CMOS特点： 成像质量差，优点就是集成度高，可将A/D转换与DSP集 成，功率低，成本低，一般用于网络摄像头和手机摄像头。 市场上的摄像头模组以OV（OMNI VISION美国豪威科技） 和MICRON（美光科技）为主 MIRCRO的SENSOR代表型号有： MT9MO19：130W MT9D111：300W MI360：30W OV代表型号： OV7660 OV7670 0V79XX
自动白平衡
白平衡英文名称为White Balance。物体颜色会因投射光线颜色产 生改变，在不同光线的场合下拍摄出的照片会有不同的色温。例如以 钨丝灯(电灯泡)照明的环境拍出的照片可能偏黄，一般来说，CCD没 有办法像人眼一样会自动修正光线的改变。 图象传感器的图象数据被读取后，系统将对其进行针对镜头的边缘 畸变的运算修正，然后经过坏像处理后被系统送进去进行白平衡处理 （在不同的环境光照下，人类的眼睛可以把一些“白”色的物体都看 成白色，是因为人眼进行了修正。但是SENSOR没有这种功能，因此 需要对SENSOR输出的信号进行一定的修正，这就是白平衡处理技 术）。
参数指标
图像压缩方式JPEG
(joint photographic expert group)静态图像压缩方式。一种有损 图像的压缩方式。压缩比越大，图像质量也就越差。当图像精度要求 不高存储空间有限时，可以选择这种格式。目前大部分数码相机都使 用JPEG格式。
图像噪音
分类及对比
关于CCD和CMOS两种感光器件的详细介绍
CCD详解
CMOS详解
分类及对比
CCD和CMOS各自的利弊
信息读取方式不同
CCD传感器存储的电荷信息需在同步信号控制下一位一位的实施转移 后读取，电荷信息转移和读取输出需要有时钟控制电路和三组不同的电 源相配合，整个电路较为复杂。CMOS传感器经光电转换后直接产生电 流（或电压）信号，信号读取十分简单。
参数指标
像素
像素数包括有效像素（Effective Pixels）和最大像素（Maximum Pixels）。 对于手机的数码相机像素，目前处于快速发展阶段，与数码相机相 比像素数并不很高，大都在30万- 300万像素之间，少数处于500800w。
有效像素
有效像素数英文名称为Effective Pixels。与最大像素不同，有效像 素数是指真正参与感光成像的像素值。最高像素的数值是感光器件的 真实像素，这个数据通常包含了感光器件的非成像部分，而有效像素 是在镜头变焦倍率下所换算出来的值。 数码图片的储存方式一般以像素（Pixel）为单位，每个象素是数码 图片里面积最小的单位。像素越大，图片的面积越大。要增加一个图 片的面积大小，如果没有更多的光进入感光器件，唯一的办法就是把 像素的面积增大，这样一来，可能会影响图片的锐力度和清晰度。所 以，在像素面积不变的情况下，数码相机能获得最大的图片像素，即 为有效像素。