phone camera 原理

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1、手机摄像头原理-工艺-技术篇:手机摄像头的分类、技术指标及工作原理等相关知识汇总详解。手机摄像头的分类,技术指标及工作原理1 手机摄像头概述1.1 手机摄像头概述手机的数码相机功能指的是手机是否可以通过内置或是外接的数码相机进行拍摄静态图片或短片拍摄，作为手机的一项新的附加功能，手机的数码相机功能得到了迅速的发展。手机摄像头分为内置与外置，内置摄像头是指摄像头在手机内部，更方便。外置手机通过数据线或者手机下部接口与数码相机相连，来完成数码相机的一切拍摄功能。外置数码相机的优点在于可以减轻手机的重量，而且外置数码相机重量轻，携带方便，使用方法简单。处于发展阶段的手机的数码相机的性能应该也处于初级

2、阶段，带有光学变焦的手机目前国内销售的还没有这个功能，不过相信随 手机数码相机功能的发展，带有光学变焦的手机也 ， 部分 有数码变焦功能。外，目前手机的数码相机功能 拍摄静态图像，连拍功能，短片拍摄， 头可 ， ，内置 光 等等。手机的拍摄功能是与 、 的分 、摄像头像、摄像头 有接关。1.2 Camera分类Camera一分为Digital camera 数与Digital Still Camerascurrency1。1.2.1 Digital camera 数数摄像头是接“摄像单fifl 单成在一，通过 、口或者USB接口连接到HOST SYSTEM 。在CAMERA 的摄像头”以数摄像

3、头为 ，而数摄像头以使用新数据 接口的USB数摄像头为 ，在手机 是接通过IO (BTB,USB,MINI USB)与HOST SYSTEM连接，过HOST SYSTEM的以数信到DISPLAY 。目前CAMERA 的CAMERA DIGITALCAMERA。1.2.2 Simulant camera currency1currency1摄像头是“fi 的currency1fi信 成数信，进而“ 到SYSTEM MEMORY 。currency1摄像头fl 到的fi信 过 的fifl “currency1信 成数currency1，加以 可以 到HOST SYSTEM 用，HOST SYSTE

4、M的，通过DISPLAY 。1.3 Camera 1.3.1 CCD 分 LENS、分 片、 光 1 LENSCAMERA的成像关在于SENSOR，为了 CCD的光 单一的光 ，在光的 量下。LENS 是相 于在SENSOR前 加一 ，SENSOR的光不是SENSOR的 口 而是LENS的 。2 分 片目前分 片有 种分 方法RGB原 分 法， 是原 分 法，几乎所有的人类睛可以识别的颜 可以通过R.G.B来组成，RGB 是通过这个通道的颜 调节而成。CMYK补 分 法，四个通道的颜 配合而成，分别是青 C、洋红 M、黄 Y、黑 K， 是调节来的颜 不如RGB的颜 多。3 光 SENSORCC

5、D的 是SENSOR，SENSOR 是“穿过 的光源 成电子信，“信 送到影像处理芯片 DSP，“影像还原。1.3.2 LENS 头一CAMERA的 头 是有几片透 组成，分有塑胶透 PLASTIC)玻璃透 (GLASS)，通常CAMERA用的 头 有1P,2P,1G1P,1G3P,2G2P,4G等。透 越多，成”越 ；玻璃透 比塑胶透 贵， 是玻璃透 的成像效果比塑胶透 的成像效果 好。目前 针对MOBILE PHONE配置的CAMERA以1G3P 1片玻璃透 3片塑胶透 组成为 ，目的是低成”。1.3.3 SENSOR 图 器图像 器 SENSOR是一种半 体芯片， 含有几十万到几百万的光

6、电二极管。光电二极管到光照射， 电荷。目前的SENSOR类有 种CCD Charge Couple Device)，电荷耦合器件CMOS Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半 体1.3.4 A/D 器A/D 器即ADC(Analog Digital Converter currency1数 器)ADC的 个重 指标是 速度量化精度，于CAMERA SYSTEM 分 图的量庞 ，因 对速度 器的 求很 。 量化精度对应的ADC 器“每一个的亮度 彩值量化为若干的等级，这个等级 是CAMERA的 彩深度。于CMOS已具数化 接口，所以不需

7、 A/D4.0 数信处理芯片 DSP数信处理芯片DSP DIGITAL SIGNAL PROCESSING功能 是通过一列复杂的数学算法 算，对数图像信参数进行优化处理，把处理的信通过USB等接口 到PC等。1.3.5 DSP 框架1. ISP image signal processor 像信处理器2. JPEG encoder JPEG图像解码器3. USB device controller USB控制器1.4 Camera技术指标1.4.1 图像 方JPEG(joint photographic expert group)静态图像 方。一种有损图像的 方。 比越 ，图像 量也 越差。

8、图像精度 求不 空间有限，可以选择这种格。目前 部分数码相机 使用JPEG格。1.4.2 图像噪音指的是图像的杂点干扰， 为图像有固 的彩 杂点。1.4.3 角与人的睛成像是相似原理，简单说 是成像范围。1.4.4 处理技术(AWB)求在不 温环境下，照 的物体， 的图像应也是 的。 温 光谱成份，光的颜 。 温低长波光成分多。 温改变，光源 红、绿、蓝的比例 发 变化，需 调节 的比例来达到彩 的 ，这 是 调节的实际。图 器的图数据被读 ， “对 进行针对 头的 变的 算 ，过 像处理被送进 进行 处理 在不 的环境光照下，人类的睛可以把一 的物体 成 ，是因为人进行了 。 是SENSOR

9、没有这种功能，因 需 对SENSOR的信进行一 的 ，这 是 处理技术。1.4.5 电源好的摄像头内部电源也是 摄像头 工作的一个因。1.4.6 彩 深度 彩 数对 彩的识别能 成像的 彩 能 ， 是用多 的二进制数来 种原 。实际 是A/D器的量化精度，是指“信分成多 个等级，常用 彩 数 bit 。彩 深度越 ， 得的影像 彩 越 人。 的SENSOR一是24 ； SENSOR 是36 。24 的SENSOR， 光单能 的光亮度值 多有28=256级，每一种原 用一个8 的二进制数来 ， 多 的 彩是256256256 16，77万种。36 的SENSOR， 光单能 的光亮度值 多有212

10、=4096级，每一种原 用一个12 的二进制数来 ， 多 的 彩是409640964096 68.7 种。1.4.7 /接口(IO)行接口 RS232/422: 速，为115kbit/s。行接口 PP速可以达到1Mbit/s。红外接口 IrDA速也是115kbit/s，一 ”电有 接口。通用 行总线USB即即用的接口标，currency1“。USB1.1速可12Mbit/s,USB2.0可达480bit/s。IEEE1394(线)接口(ilink): 速可达100M400Mbit/s。1.4.8 图像格(image Format/ Color space)RGB24,I420是目前 常用的 种

11、图像格。RGB24 R、G、B种颜 fi8bit， 多可 。I420YUV格 一。fl格有: RGB565，RGB444，YUV4:2:2等。1.4.9 分 Resolution所 分 是指 的解度，多 成的数值越 ，图像也 越。分 不与 有关，还 到 像管点、fi带等因的影。”通常所 到的分 以法 的，比如1024*768， 的1024 方 的点数，768 方的点数。SXGA 1280 x1024130万像XGA 1024 x76880万像SVGA 800 x60050万像VGA 640x48030万像 35万是指648X488CIF(352x288) 10万像SIF/QVGA(320x24

12、0)QCIF(176x144)QSIF/QQVGA(160x120)1.5 Camera工作原理物(SCE)通过 头 LENS 成的光学图像射到图像 器(Sensor)， 为电信，过A/D currency1数 变为数图像信，送到数信处理芯片DSP加工处理，通过IO接口 到CPU处理，通过DISPLAY 可以 到图像了。1.6 Camera常用术解1.6.1 像数码相机的像数 有效像 Effective Pixels 像 Maximum Pixels。与 像不的是有效像数是指 参与 光成像的像值，而 像的数值是 光器件的实像，这个数据通常含了 光器件的 成像部分，而有效像是在 头变焦下所 算来

13、的值。对于手机的数码相机像，目前 能处于初级发展阶段，像数不很 ， 在30万- 200万像 间。数码相机的像数越 ，所拍摄的静态图像的分 也越 ，相应的一图片所用的空间也 。1.6.2 有效像有效像数 为Effective Pixels。与 像不 ，有效像数是指 参与 光成像的像值。像的数值是 光器件的实像，这个数据通常 含了 光器件的 成像部分，而有效像是在 头变焦下所 算来的值。数码图片的 方一以像 Pixel为单 ，每个是数码图片 的单 。像越 ，图片的 越 。 加一个图片的 ，如果没有更多的光进 光器件，一的 法 是把像的 ，这 一来，可能 影图片的 度度。所以，在像 不变的 下，数码

14、相机能 得 的图片像，即为有效像。1.6.3 像像 为Maximum Pixels，所 的 像是过值 算 得的。值 算通过在数码相机内部的DSP芯片，在需 图像用 法值、线性值等 算方法，在图像内 加图像 所需 加的像。值 算 得的图像 量不能 与 光成像的图像相比。以 像拍摄的图片度比不 以有效像拍摄的。1.6.4 器作为手机新的拍摄功能，内置的数码相机功能与” 所 到的低 的 30万-200万像数码相机相 。与 相机相比， 相机使用 胶 作为 信 的 体，而数码相机的 胶 是 成像 光器件，而且是与相机一体的，是数码相机的 。 光器是数码相机的 ，也是 关的技术。目前手机数码相机的 成像部件有 种一种是 使用的CCD 电荷 合件； 一种是CMOS 互补金属氧化物 体器件。1.6.5 CCD电荷 合器件图像 器CCD Charge Coupled Device，fl使用一种 光度的半 体 制成，能把光线 变成电荷，通过currency1数 器芯片 成数信，