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摄像头的原理

2017-09-29 11:31 来源:网络 作者:网络

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。随着摄像头像素的提高,其拍摄效果也越来越接近传统卡片相机甚至低端单反相机。

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,不过相信随着手机数码相机功能的发展,带有光学变焦的手机也会逐渐上市,但大部分都拥有数码变焦功能。除此之外,手机的数码相机功能主要包括拍摄静态图像,连拍功能,短片拍摄,镜头可旋转,自动白平衡,内置闪光灯等等。手机的拍摄功能是与其屏幕材质、屏幕的分辨率、摄像头像素、摄像头材质有直接关系。

原理

CPU集成了视频处理系统和摄像头驱动等,CPU和摄像头数据信号有8-10个,是根据CPU型号和摄像头本身来定的,当手机系统进入拍照或摄像状态,由电源提供一个2.8V电压,由CPU送出的复位信号使摄像头进行复位,数据开始传送同时摄像头进入工作状态。

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。

对于手机的数码相机像素,只能处于中级发展阶段,像素数并不很高,大都在130万--800万像素之间。数码相机的像素数越大,所拍摄的静态图像的分辨率也越大,相应的一张图片所占用的空间也会增大。

像素

数码相机的像素数包括有效像素(Effective Pixels)和最大像素(Maximum Pixels)。与最大像素不同的是有效像素数是指真正参与感光成像的像素值,而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。

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。

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。

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,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。

发展现状

目前国内市场的手机摄像头芯片分别有国产的、韩系的和美系的,其中最好的是美系芯片,韩系的芯片价格适中,国产芯片最便宜。这些芯片价格不同,所针对的市场也不同。如美系的OVT芯片,其价格相对比较高,一般应用在高端的手机中;针对国内的山寨市场,基本上都是用国内的产品。相对来说,做高端产品的厂商所需要的资金门槛和技术门槛都比较高,他们生产出的摄像头主要以高像素为主。高像素还是要以COB为主,COB对技术要求比较高,主要是与国际品牌手机合作。品牌手机对摄像头的像素要求需达到500万、800万。OVT也能做500万像素,但用的人比较少,因为它的解析度没有美光那么好。一般大厂还是用COB,COB对厂商的设备以及技术要求非常高,鲜少有国内本土厂商做,目前只有信利、舜宇两家国产厂家在做COB,其他都是在围绕CSP这种低端的在走。也就是说国内能做到200万、300万像素的本土厂商很少,基本上都是外资企业。

针对国产手机市场,主要还是以低像素摄像头为主流。不过,随着涉足这个市场的厂商越来越多,今年市场的形势大不如去年。僧多粥少,致使整个产品的利润也下降了,市场也正面临着价格战。谁的底子厚,谁就能生存下去。现在有些摄像头厂商针对有量的客户就会放款给他们,但他们买芯片都是要用现金的,在这种情况下如果没有足够的流动资金,到最后可能很难生存下去。这也是国内厂商做COB的根本原因,做COB要求有大量的流动资金以及固定资产。

未来随着3G网络的进一步普及,国产手机摄像头的分辨率也会要求更高像素,肯定会以300万、500万像素的摄像头为主流。

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