一、攝像頭模組(CCM)介紹:
1、camera特寫
攝像頭模組,全稱CameraCompact Module,以下簡寫為CCM,是影像捕捉至關(guān)重要的電子器件。先來張?zhí)貙懀鞣N樣子的都有
2、攝像頭工作原理、camera的組成各組件的作用
想完全的去理解,還得去深入,模組我們就把它分解開來,看他到底是怎么工作的。看下它是有那些部分構(gòu)成的,如下圖所示:
(1)、工作原理:物體通過鏡頭(lens)聚集的光,通過CMOS或CCD集成電路,把光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào),再經(jīng)過內(nèi)部圖像處理器(ISP)轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像信號(hào)輸出到數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)加工處理,轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的GRB、YUV等格式圖像信號(hào)。
(2)、CCM 包含四大件: 鏡頭(lens)、傳感器(sensor)、軟板(FPC)、圖像處理芯片(DSP)。決定一個(gè)攝像頭好壞的重要部件是:鏡頭(lens)、圖像處理芯片 (DSP)、傳感器(sensor)。CCM的關(guān)鍵技術(shù)為:光學(xué)設(shè)計(jì)技術(shù)、非球面鏡制作技術(shù)、光學(xué)鍍膜技術(shù)。
鏡頭(lens)是相機(jī)的靈魂,鏡頭(lens)對(duì)成像的效果有很重要的作用,是利用透鏡的折射原理,景物光線通過鏡頭,在聚焦平面上形成清晰的影像,通過感光材料CMOS或CCD感光器記錄景物的影像。鏡頭廠家主要集中在臺(tái)灣、日本和韓國,鏡頭這種光學(xué)技術(shù)含量高的產(chǎn)業(yè)有比較高的門檻,業(yè)內(nèi)比較知名的企業(yè)如富士精機(jī)、柯尼卡美能達(dá)、大立光、Enplas等
傳感器(sensor)是CCM的核心模塊,目前廣泛使用的有兩種:一種是廣泛使用的CCD(電荷藕合)元件;另一種是CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物導(dǎo)體)器件。
電荷藕合器件圖像傳感器CCD(Charge Coupled Device),它使用一種高感光度的半導(dǎo)體材料制成,能把光線轉(zhuǎn)變成電荷,通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器芯片轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。CCD由許多感光單位組成,通常以百萬像 素為單位。當(dāng)CCD表面受到光線照射時(shí),每個(gè)感光單位會(huì)將電荷反映在組件上,所有的感光單位所產(chǎn)生的信號(hào)加在一起,就構(gòu)成了一幅完整的畫面。CCD傳感器模塊以日本廠商為主導(dǎo),全球規(guī)模市場有90%以上被日本廠商壟斷,以索尼、松下、夏普為龍頭。
互補(bǔ)性氧化金屬半導(dǎo)體CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)主要是利用硅和鍺這兩種元素所做成的半導(dǎo)體,使其在CMOS上共存著帶N(帶–電)和 P(帶+電)級(jí)的半導(dǎo)體,這兩個(gè)互補(bǔ)效應(yīng)所產(chǎn)生的電流即可被處理芯片紀(jì)錄和解讀成影像。CMOS 傳感器主要美國、臺(tái)灣和韓國為主導(dǎo),主要生產(chǎn)廠家有美國 OmniVision、Agilent、Micron,臺(tái)灣的銳像、原相、泰視等,韓國的三星、現(xiàn)代。
圖像處理芯片(DSP)是CCM的重要組成部分,它的作用是將感光芯片獲得的數(shù)據(jù)及時(shí)快速地傳遞中央處理器并刷新感光芯片,因此DSP芯片的好壞,直接影響畫面品質(zhì)(比如色彩飽和度,清晰度等)。
FPC柔性電路板(柔性PCB): 簡稱"軟板", 又稱"柔性線路板",連接芯片和手機(jī)。起到電信號(hào)傳輸作用。
3、camera模組的裝配方式
(1)、定焦模組裝配圖
CCM分為定焦模組和自動(dòng)變焦模組,其中定焦模組主要由鏡頭、鏡座、感光集成電路、軟性線路板、補(bǔ)強(qiáng)和鋼片裝配而成,其裝配圖如下:
(2)、自動(dòng)變焦模組裝配圖
以前我不知道手機(jī)上的光學(xué)變焦是怎么會(huì)事,以為那些都是忽悠人的,看這個(gè)圖這下明白了,如果你也不知道,看下這個(gè)圖,原來里面有個(gè)音圈馬達(dá),這個(gè)只有高像素的模組才有,這個(gè)我們不用管,知道怎么光學(xué)變焦就可以了。
自動(dòng)變焦模組由鏡頭、音圈馬達(dá)、底座支架、感光集成電路、驅(qū)動(dòng)集成電路和連接器組成,其裝配圖如下:
(3)、3D模組
傳說中的3D是怎么會(huì)事,多幾臺(tái)攝像機(jī)拍攝。手機(jī)上也有了??有點(diǎn)強(qiáng)大
看人家手機(jī)上用的,感覺看著不太好看,高科技的東西開始就是做得丑了一點(diǎn),我們了解有這個(gè)東西就行了:
4、攝像頭的一些技術(shù)指標(biāo)
(1)、圖像解析度/分辨率(Resolution)
QSIF/QQVGA
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160 x 120
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19200
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QCIF
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176 x 144
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25344
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SIF/QVGA
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320 x 240
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76800
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CIF
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352 x 288
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101376
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10萬像素
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VGA
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640 x 480
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307200
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30萬像素(35萬是指648X488)
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SVGA
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800 x 600
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480000
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50萬像素
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XGA
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1024 x 768
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786438
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80萬像素
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SXGA
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1280 x 1024
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1310720
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130萬像素
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UXGA
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1600 x 1200
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1920000
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200萬像素
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QXGA
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2048 x 1536
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3145728
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300萬像素(320W)
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QSXGA
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2592 x 1944
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5038848
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500萬像素
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2816 x 2112
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2947392
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600萬像素
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3072 x 2304
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7077888
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700萬像素
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3200 x 2400
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7680000
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770萬像素
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3264 x 2448
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7990272
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800萬像素
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3876 x 2584
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10015584
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1000萬像素
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(2)、圖像格式(imageFormat/Colorspace)
RGB24,420是目前最常用的兩種圖像格式。
RGB24:表示R、G、B三種顏色各8bit,最多可表現(xiàn)256級(jí)濃淡,從而可以再現(xiàn)256*256*256種顏色。
I420:YUV格式之一。其它格式有:RGB565,RGB444,YUV4:2:2等。
(3)、自動(dòng)白平衡調(diào)整(AWB)
定義:要求在不同色溫環(huán)境下,照白色的物體,屏幕中的圖像應(yīng)也是白色的。色溫表示光譜成份,光的顏色。色溫低表示長波光成分多。當(dāng)色溫改變時(shí),光源中三基色(紅、綠、藍(lán))的比例會(huì)發(fā)生變化,需要調(diào)節(jié)三基色的比例來達(dá)到彩色的平衡,這就是白平衡調(diào)節(jié)的實(shí)際。
(4)、圖像壓縮方式
JPEG:(joint photo graphicexpert group)靜態(tài)圖像壓縮方式。一種有損圖像的壓縮方式。壓縮比越大,圖像質(zhì)量也就越差。當(dāng)圖像精度要求不高存儲(chǔ)空間有限時(shí),可以選擇這種格式。目前大部分?jǐn)?shù)碼相機(jī)都使用JPEG格式。
(5)、彩色深度(色彩位數(shù))
反映對(duì)色彩的識(shí)別能力和成像的色彩表現(xiàn)能力,實(shí)際就是A/D轉(zhuǎn)換器的量化精度,是指將信號(hào)分成多少個(gè)等級(jí)。常用色彩位數(shù)(bit)表示。彩色深度越高,獲得的影像色彩就越艷麗動(dòng)人。現(xiàn)在市場上的攝像頭均已達(dá)到24位,有的甚至是32位
(6)、圖像噪音
指的是圖像中的雜點(diǎn)干撓。表現(xiàn)為圖像中有固定的彩色雜點(diǎn)。
(7)、視角
與人的眼睛成像是相成原理,簡單說就是成像范圍。
(8)、輸出/輸入接口
DVP接口/MIPI接口
串行接口(RS232/422):傳輸速率慢,為115kbit/s
并行接口(PP):速率可以達(dá)到1Mbit/s
紅外接口(IrDA):速率也是115kbit/s,一般筆記本電腦有此接口
通用串行總線USB:即插即用的接口標(biāo)準(zhǔn),支持熱插拔。USB1.1速率可達(dá)12Mbit/s,USB2.0可達(dá)480Mbit/s
IEEE1394(火線)接口(亦稱ilink):其傳輸速率可達(dá)100M~400Mbit/s