Basiese struktuur en werksbeginsel van kameramodule

Basiese struktuur van kamera module

I. Kamerastruktuur en werkbeginsel

Die toneel word deur die lens geskiet, die gegenereerde optiese beeld word op die sensor geprojekteer, en dan word die optiese beeld in elektriese sein omgeskakel, wat deur analoog-na-digitaal omskakeling in digitale sein omgeskakel word.Die digitale sein word deur DSP verwerk en dan na die rekenaar gestuur vir verwerking, en uiteindelik omskep in 'n beeld wat op die foonskerm gesien kan word.

Funksie van digitale seinverwerking (DSP)-skyfie: optimaliseer die digitale beeldseinparameters deur 'n reeks komplekse wiskundige algoritmes, en dra die verwerkte seine oor na rekenaars en ander toestelle deur USB en ander koppelvlakke.DSP struktuur raam:
1、 ISP (beeldseinverwerker)
1. ISP (beeldseinverwerker)
2、JPEG-enkodeerder
2. JPEG-enkodeerder
3、 USB-toestelbeheerder
3. USB-toestelbeheerder

Daar is twee tipes algemene kamerasensors,

Een daarvan is die CCD (Chagre Couled Device) sensor, dit wil sê, lading gekoppelde toestel.
Die ander is CMOS (komplementêre metaaloksied halfgeleier) sensor, dit wil sê, komplementêre metaaloksied halfgeleier.
Die voordeel van CCD lê in die goeie beeldkwaliteit, maar die vervaardigingsproses is ingewikkeld, die koste is hoog en die kragverbruik is hoog.Met dieselfde resolusie is CMOS goedkoper as CCD, maar die beeldkwaliteit is laer as CCD.In vergelyking met CCD, het CMOS-beeldsensor laer kragverbruik.Daarbenewens, met die vooruitgang van prosestegnologie, is die beeldkwaliteit van CMOS ook voortdurend verbeter.Daarom gebruik die huidige selfoonkameras op die mark almal CMOS-sensors.

Eenvoudige struktuur van selfoonkamera
Lens: versamel lig en projekteer die toneel op die oppervlak van die beeldmedium.
Beeldsensor: die beeldmedium wat die beeld (ligsein) wat deur die lens op die oppervlak geprojekteer word, omskakel in 'n elektriese sein.
Motor: dryf die beweging van die lens aan, sodat die lens 'n duidelike beeld op die oppervlak van die beeldmedium projekteer.
Kleurfilter: Die toneel wat deur die menslike oog gesien word, is in die sigbare ligband, en die beeldsensor kan die ligband meer as die menslike oog herken.Daarom word 'n kleurfilter bygevoeg om die oortollige ligband uit te filter, sodat die beeldsensor werklike tonele kan vasvang wat deur oë gesien word.
Motoraandrywingskyfie: word gebruik om die beweging van die motor te beheer en die lens aan te dryf om outofokus te bereik.
Kringbordsubstraat: Stuur die elektriese sein van die beeldsensor na die agterkant.
II.Verwante parameters en selfstandige naamwoorde
1. Algemene beeldformate
1.1 RGB-formaat:
Die tradisionele rooi, groen en blou formaat, soos RGB565 en RGB888;die 16-bis-dataformaat is 5-bis R + 6-bis G + 5-bis B. G het nog 'n bietjie omdat menslike oë meer sensitief is vir groen.
1.2 YUV-formaat:
Luma (Y) + chroma (UV) formaat.YUV verwys na die pixelformaat waarin die luminansieparameter en die chrominansieparameter afsonderlik uitgedruk word.Die voordeel van hierdie skeiding is dat dit nie net wedersydse inmenging vermy nie, maar ook die chroma-steekproeftempo verminder sonder om die beeldkwaliteit te veel te beïnvloed.YUV is 'n meer algemene term.Vir sy spesifieke rangskikking kan dit in baie spesifieke formate verdeel word.
Chroma (UV) definieer twee aspekte van kleur: tint en versadiging, wat onderskeidelik deur CB en CR verteenwoordig word.Onder hulle weerspieël Cr die verskil tussen die rooi deel van die RGB-insetsein en die helderheidswaarde van die RGB-sein, terwyl Cb die verskil tussen die blou deel van die RGB-insetsein en die helderheidswaarde van die RGB-sein weerspieël.
Die belangrikste steekproefformate is YCbCr 4:2:0, YCbCr 4:2:2, YCbCr 4:1:1 en YCbCr 4:4:4.
1.3 RAW-dataformaat:
Die RAW-beeld is die rou data wat die CMOS- of CCD-beeldsensor die vasgelêde ligbronsein in digitale sein omskakel.'n RAW-lêer is 'n lêer wat die oorspronklike inligting van die digitale kamerasensor en sommige metadata (soos ISO-instellings, sluiterspoed, diafragmawaarde, witbalans, ens.) wat deur die kamera gegenereer word, opneem.RAW is 'n onverwerkte en ongecomprimeerde formaat en dit kan gekonseptualiseer word as "rou beeldgekodeerde data" of meer aanskoulik "digitale negatief" genoem.Elke pixel van die sensor stem ooreen met 'n kleurfilter, en die filters word volgens die Bayer-patroon versprei.Die data van elke pixel word direk uitgevoer, naamlik RAW RGB-data
Rou data (Raw RGB) word RGB na kleurinterpolasie.

RAW-formaat beeld voorbeeld
2. Verwante tegniese aanwysers
2.1 Beeld resolusie:
SXGA (1280 x1024), 1,3 megapixels
XGA (1024 x768), 0,8 megapixels
SVGA (800 x 600), 0,5 megapixels
VGA (640x480), 0,3 megapixels (0,35 megapixels verwys na 648X488)
CIF(352x288), 0,1 megapixels
SIF/QVGA(320x240)
QCIF(176x144)
QSIF/QQVGA(160x120)
2.2 Kleurdiepte (aantal kleurpunte):
256 kleur grys skaal, 256 soorte grys (insluitend swart en wit).
15 of 16-bis kleur (hoë kleur): 65 536 kleure.
24-bis kleur (ware kleur): Elke primêre kleur het 256 vlakke, en hul kombinasie het 256*256*256 kleure.
32-bis kleur: Benewens die 24-bis kleur, word die ekstra 8 bisse gebruik om die grafiese data van die oorvleuelende laag (alfakanaal) te stoor.
2.3 Optiese zoom en digitale zoom:
Optiese zoem: Zoem in/uit op die voorwerp wat jy wil skiet deur die lens te verstel.Dit hou die pixels en beeldkwaliteit basies onveranderd, maar jy kan ideale beeld neem.Digitale zoom: Daar is eintlik geen zoom nie.Dit neem net van die oorspronklike prentjie af en zoem in. Wat jy op die LCD-skerm sien, word vergroot, maar die beeldkwaliteit word nie aansienlik verbeter nie, en die pixels is laer as die maksimum pixels wat jou kamera kan skiet.Die beeldkwaliteit is basies onwaardig, maar dit kan 'n mate van gerief bied.
2.4 Beeld kompressie metode:
JPEG/M-JPEG
H.261/H.263
MPEG
H.264
2.5 Beeldgeraas:
Dit verwys na die geraas en interferensie in die beeld en verskyn as vaste kleurgeraas in die beeld.
2.6 Outo witbalans:
Eenvoudig gestel: die herstel van wit voorwerpe deur die kamera.Verwante konsepte: kleurtemperatuur.
2.7 Kykhoek:
Dit het dieselfde beginsel as die beelding van die menslike oog, wat ook bekend staan ​​as die beeldreeks.
2.8 Outofokus:
Outofokus kan in twee kategorieë verdeel word: die een is outofokusverwydering gebaseer op die afstand tussen die lens en die onderwerp, en die ander is fokusbespeuringsoutofokus gebaseer op duidelike beeldvorming op die fokusskerm (skerpte-algoritme).
Let wel: Zoem is om verafgeleë voorwerpe nader te bring.Fokus is om die beeld duidelik te maak.
2.9 Outo-blootstelling en Gamma:
Dit is die kombinasie van diafragma en sluiter.Diafragma, sluiterspoed, ISO.Gamma is die reaksiekromme van die menslike oog op helderheid.
III.Ander kamerastruktuur