在走過了許多期之後,我們終於能夠回到一開始的主題上談一談我們的初衷。那就是手機攝像頭。
言歸正傳,手機攝像頭是一個整體的零件,作為手機拍照的主要部分之前我們一直在各個方面去側面分析。卻一直沒有迴歸本身,來解析一下手機攝像頭到底由什麼組成。
手機攝像頭
首先手機攝像頭主要有五個部件構成,PCB基板,鏡頭,固定器,濾色片,DPS。
而這些部件又是如何工作的呢,首先我們拍攝的景物透過鏡頭,將生成的光學影象投射到感測器上,然後光學影象被轉換成電訊號,電訊號再經過模數轉換變為數字訊號,數字訊號經過DSP加工處理,再被送到手機處理器中進行處理,最終轉換成手機螢幕上能夠看到的影象。而這個原理是通用的,無論你的手機有幾個攝像頭,他們都是透過這個流程最後被系統整合為一張圖片的。
接下來,我們說一說關於他的各個部件吧。
PCB板
首先是PCB板,這個部分沒有什麼可以贅述的地方,但是他往往又是各個零件不可或缺的一部分,因為他的本質身份,就是一塊普普通通的電路板。
鏡頭
是將拍攝景物在感測器上成像的器件,它通常由由幾片透鏡組成。從材質上看,攝像頭的鏡頭可分為塑膠透鏡和玻璃透鏡。
DSP晶片
而DSP則是攝像頭的數碼核心,普遍被整合在CMOS晶片當中,對數字影象訊號進行最佳化處理,最後把處理後的訊號傳到顯示器上,讓人們能夠看到自己的照片。但是當使用CCD晶片時,有些CCD晶片沒有整合DSP,因此需要獨立安裝一枚DSP晶片。
此外就是固定器了,顧名思義,就是用來固定鏡頭的模組。
濾色片
接下來就是濾色片了,它是對色光具有吸收、反射和透過作用的染有顏色的透明片。是復照儀的附件,進行復照時,用來選擇感光效果。
而濾色片目前有兩種分色方式,一種是RGB原色分色法,另一種是CMYK補色分色法。
原色CCD的優勢在於畫質銳利,色彩真實,但缺點則是噪聲問題,一般採用原色CCD的數碼相機,而ISO感光度多半不會超過400。相對的,補色CCD多了一個Y黃色濾色器,犧牲了部分影像的解析度,但ISO值一般都可設定在800以上。
而這些就是一個完整的手機攝像頭的主要組成部分了,當廠家把他們組裝之後,一個個半成品攝像頭就可以被安裝在手機上供人們使用了。
當然,現在的攝像頭並不能直接使用,我們最後看到的圖片還需要處理,那麼此時手機攝像頭的幕後功臣ISP晶片就要登場了。
ISP
ISP,即“Image Signal Processor”的縮寫,是用來對前端影象感測器輸出訊號進行處理的單元。通俗來理解就是,ISP 所要做到的就是將“數字眼睛”的視力水平提高到“人類眼睛”的水平,讓人眼看到數字影象時的效果儘可能接近人眼看到實景時的效果。
一個ISP其實是一個SoC核心,內部包含CPU、SUP IP、IF 等單元,可以執行各種演算法程式,實時處理影象訊號。ISP的控制結構由ISP邏輯和執行在上面的Firmware兩個部分組成,邏輯單元除了完成一部分演算法處理外,還可以統計出當前影象的實時資訊。Firmware 透過獲取ISP 邏輯的影象統計資訊進行重新計算,反饋控制Lens、Sensor和ISP邏輯,以達到自動調節影象質量的目的。
因此只有攝像頭與ISP晶片相結合,將圖片進行無數次的最佳化處理,人們才能最後見到螢幕上所出現的照片
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文/M.韋伯
責編/ 同兒睡不著。
圖/ 網路
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