手机摄像头组成部分

1、手机摄像头由PCB板、镜头、固定器和滤色片、DSP（CCD用）、传感器等部件组成。其工作原理为：拍摄景物通过镜头，将生成的光学图像投射到传 感器上，然后光学图像被转换成电信号，电信号再经过模数转换变为数字信号，数字信号经过DSP加工处理，再被送到手机处理器中进行处理，最终转换成手机屏 幕上能够看到的图像。PCB板就是摄像头中用到的印刷电路板，分为硬板、软板、软硬结合板三种， 镜头镜 头是将拍摄景物在传感器上成像的器件，它通常由由几片透镜组成。从材质上看，摄像头的镜头可分为塑胶透镜和玻璃透镜。玻璃透光性以及成像质量都具有较大优 势，但玻璃透镜成本也高。因此一个摄像头品质的好坏，与镜头也是有一定关

2、系的。比如诺基亚800采用的是卡尔蔡司认证镜头，成像效果就会比普通镜头好一 些。当然，它只是总效果的影响因素之一。镜头镜 头有两个较为重要的参数：光圈和焦距。光圈是安装在镜头上控制通过镜头到达传感器的光线多少的装置，除了控制通光量，光圈还具有控制景深的功能，光圈越 大，景深越小，平时在拍人像时背景朦胧效果就是小景深的一种体现。诺基亚800和魅族MX四核版的光圈都为f/2.2，小米2光圈为f /2.0，iPhone 4S光圈为f/2.4，数字越小，代表光圈越大，也就是说小米2的光圈最大，不加上其他因素的话理论上成像效果最好。另外镜头的另一重要参数是“焦距”。焦距是从镜头的中心点到传感器平面上所形

3、成的清晰影像之间的距离。根据成像原理，镜头的焦距决定了该镜头拍摄的物体在传感器上所形成影像的大小。比如在拍摄同一物体时，焦距越长，就能拍到该物体越大的影像。长焦距类似于望远镜。固定器和滤色片固 定器的作用，实际上就是来固定镜头，另外固定器上还会有一块滤色片。滤色片也即“分色滤色片”，目前有两种分色方式，一种是RGB原色分色法，另一种是 CMYK补色分色法。原色CCD的优势在于画质锐利，色彩真实，但缺点则是噪声问题，一般采用原色CCD的数码相机，ISO感光度多半不会超过400。相 对的，补色CCD多了一个Y黄色滤色器，牺牲了部分影像的分辨率，但ISO值一般都可设定在800以上。固定器和滤色片DS

4、PDSP又叫数字信号处理芯片，它的功能是通过一系列复杂的数学算法运算，对数字图像信号进行优化处理，最后把处理后的信号传到显示器上。目前DSP厂商的设计和生产技术都已经比较成熟，各项技术指标上相差不大。传感器和DSP上面所说的DSP是CCD中会使用，是因为，在CMOS传感器的摄像头中，其DSP芯片已经集成到CMOS中，从外观上来看，它们就是一个整体。而采用CCD传感器的摄像头则分为CCD和DSP两个独立部分。传感器传感器是摄像头组成的核心，也是最关键的技术，它是一种用来接收通过镜头的光线，并且将这些光信号转换成为电信号的装置。简单的理解，我们可以把传感器看做是传统相机用的胶片，虽然两者原理不同，

5、但在相机整体组成结构中有一定相似度。感光器件面积越大，捕获的光子越多，感光性能越好，信噪比越低。常见的摄像头传感器主要有两种，一种是CCD传感器，一种是CMOS传感器。两者区别在于：CCD的优势在于成像质量好，但是由于制造工艺复杂，只有少数的厂商能够掌握，所以导致制造成本居高不下，特别是大型CCD，价格非常高昂。在相同分辨率下，CMOS价格比CCD便宜，但是CMOS器件产生的图像质量相比CCD来说要低一些。传感器相 对于CCD传感器，CMOS影像传感器的优点之一是电源消耗量比CCD低，CCD为提供优异的影像品质，付出代价即是较高的电源消耗量，为使电荷传输顺 畅，噪声降低，需由高压差改善传输效果

6、。但CMOS影像传感器将每一画素的电荷转换成电压，读取前便将其放大，利用3.3V的电源即可驱动，电源消耗量比 CCD低。另外偶尔还会提到CCM传感器，CCM（Compact CMOS module）实际上是CMOS的一种，只是CCM经过一些处理，画质比CMOS高一点，拍照时感应速度也较快，但照片品质还是逊色于CCD。目前，主流的手机用的都是CMOS传感器，如三星Galaxy Note 2、iPhone 5、小米2、魅族MX四核版、诺基亚Lumia 800等。另外，有的厂家在宣传中会提到“背照式”“BSI”等概念，实际上BSI就是背照式CMOS的英文简称，背照式CMOS是CMOS的一种，它改善了

7、传统CMOS感光元件的感光度，在夜拍和高感的时候成像效果相对好一些。如iPhone 4、魅族MX四核版、中兴U895、索尼爱立信LT15i等机器中都应用了BSI传感器，而iPhone 4的传感器由OmniVision公司生产提供。另外，传感器厂商中索尼也非常出名出名，索尼生产的一代背照式CMOS（BSI）命名为“Exmor R CMOS”，二代命名为“Exmor RS CMOS”。其中索尼LT26i、HTC凯旋X310e采用的就是Exmor R CMOS传感器。从上面的各个名词中我们知道，Exmor R CMOSExmor RS CMOS属于背照式CMOS（BSI）的一种，而背照式CMOS（B

8、SI）又属于CMOS的一种。概念上不能混淆。像素清晰度 手机摄像头基础知识解析手机中国【转载】作者：马则迪责任编辑：王琪2014年04月23日 05:270     【手机中国 导购】毋庸置疑，现今拍照已成为手机最重要的功能之一，也是消费者购买手机时的重要考量因素。甚至从某种程度上来说，手机已经替代专业的相机，成为我们日常生活中最主要的拍摄工具。因此，在核心硬件玩到发烧之后，手机厂商们又开始把心思放在了大家关注的拍照功能上。“XXX像素”、“XXX传感器”、“XXX镜头”、“XXX光圈”，当面对这些被疯狂叫嚣的相机卖点时，作为并不精通相机的普通消费者，很

9、多人变得茫然，开始只会做加减算法，似乎最高的就是最好的，而关于这些参数所代表的真正意义，却并不了解。所以，为了让大家掌握一些基本的手机摄像头知识，今天笔者就以市面上几款热门手机为例，对手机摄像头构成、成像要件进行简要的解析，感兴趣的朋友可以翻页查看，同时也可以关注新浪微博SoloPhone进行交流。像素清晰度手机摄像头的构成首先，我们来了解一下手机摄像头的构成。需要注意的是，尽管我们将其称为“手机摄像头”或“手机相机”，但实际上，它的构成组件和工作原理与传统数码相机无异，只是体积较小，所以“手机的数码相机”的称谓才是完整、正规的。手机摄像头像素“像素”似乎是我们最熟悉的相机参数，在了解某款手机

10、的相机时，首先看到应该的就是“XXX万像素”，多数厂商也会把它当做首要的宣传点，那么这个像素究竟意味着什么呢？“像素”指的是相机传感器上的最小感光单位，而我们通常所说的“XXX万像素”实际是指相机的分辨率，其数值大小主要由相机传感器中的像素点（即最小感光单位）数量决定，例如500万像素就意味着传感器中有500万个像素点，和手机屏幕中的像素数量决定屏幕是720p或1080p分辨率是一个道理。传感器上的像素点模拟图像素决定照片质量？人们通常会以为相机像素越高，拍的照片就越清晰，实际上这是很片面的。相机的像素唯一能决定的是其所拍图片的分辨率，而图片的分辨率越高，只代表了图片的尺寸越大，并不能说明图片

11、越清晰。刨除其它因素，1300万像素摄像头和800万像素摄像头所拍的图片，在电脑屏幕上呈现的只是尺寸不同，而清晰度几乎是没有区别的。不同的是，手机上查看图片时，屏幕一般会将两张图片缩放至同一尺寸，此时1300万像素摄像头所拍图片会拥有更高的像素密度（每英寸屏幕所拥有的像素数），理论上来讲，清晰度更高、画面细节更丰富。但是当前主流的手机屏幕为1080p级别（1920×1080像素），无论是1300万像素相机所得的4208×3120像素照片，还是800万像素摄像头的3200×2400像素照片，都超出了1080p屏的解读范围，最终都会以1920×1080像素显

12、示，所以肉眼所看到的清晰度也是没有区别的。那么高像素的优势在哪里呢？如前文所言，更高像素的相机所拍图片的尺寸更大，假如我们想把样张打印出来，以常规的300像素/英寸的打印标准来计算，1300万像素相机所拍的4208×3120像素样张，可打印17英寸照片，而800万像素相机的3200×2400像素样张，打印超过13英寸的照片就开始模糊了。很显然1300万像素相机样张可打印的尺寸更大。总之，像素不能决定照片质量，或者说像素并不是决定照片质量的唯一要素。在电脑、手机屏幕等主要查看路径上，1300万像素相机、800万像素相或者更高的1600万像素、2070万像素所拍照片的清晰度表现

13、都是没有区别的。所以，如果你对手机拍照的需求仅限于日常记录和分享，那么市面上配备800万像素、1300万像素摄像头的主流千元手机，就能完全满足你对照片清晰度的要求，而不必跟风追求更高的像素数。但如果你对图片有特殊需求，比如说冲印或后期裁剪作图，那么笔者就向你推荐Lumia 1020这款手机。Lumia 1020镜头特写Lumia 1020是目前摄像头规格最高的手机，它的感光元件拥有4100万像素成像能力，裁剪成我们常见的方形图片后，在4:3画幅时最大可生成3800万像素的照片，而在16:9画幅时则可生成3400万像素的照片。lumia 1020其中，3800万像素的图片，在72像素/英寸的分辨

14、率下，成像尺寸相当于将近70个15英寸显示屏的面积的总和，也就是如果你觉得你照的还OK，你可以把它冲印成巨型海报都行，这使得Lumia 1020在细节表现力上对普通手机有着近乎碾压式的优势。诺基亚Lumia 1020（行货）参考售价 2999元公司名称 京东商城传感器最关键既然像素不是决定图片质量的关键因素，那么谁才是呢？答案是传感器。我们知道，在数码相机还未兴起的时候，传统相机都使用“胶卷”作为其记录信息的载体，而数码相机的传感器就等同于“胶卷”。传感器是相机最重要的组成部分，也是最关键的技术。相机传感器主要分两种，CCD和CMOS。CCD传感器虽然成像质量好，但是成本较高，并不适

15、用于手机，而CMOS传感器凭借着较低的功耗和价格以及优异的影像品质，在手机领域应用最为广泛。CMOS传感器CMOS传感器又分为背照式和堆栈式两种，二者系出同门，技术最早都由索尼研发，索尼背照式传感器品牌名为“Exmor R”，堆栈式传感器为“Exmor RS”。相对来说，传感器尺寸越大，感光性能越好，捕捉的光子（图形信号）越多，信噪比越低，成像效果自然也越出色，然而更大的传感器却会导致手机的体积、重量、成本增加。相机、手机传感器尺寸对比背照式传感器的出现，有效的解决了这个问题，在相同尺寸下，它使传感器感光能力提升了100%，有效地改善了在弱光环境下的成像质量。所以，之前在选购拍照手机时，用户都

16、会首先考虑摄像头是否应用了Exmor R背照式传感器。背照式与正照式传感器对比2012年8月，索尼发布了全新堆栈式传感器（Exmor RS CMOS），需要注意的是，它和背照式传感器并非演进关系，而是并列关系，堆栈式传感器的主要优势是在像素数保持不变的情况下，让传感器尺寸变得更小，也可以理解为，在与背照式传感器的像素数相同时，堆栈式传感器的尺寸会更小，从而节省了空间，让手机变得更薄、更轻。背照式和堆栈式传感器对比相比而言，背照式传感器的优势在于，在与堆栈式传感器的像素数相同时，虽然传感器尺寸更大一些，但单个像素点面积（单个感光面积）也会更大，从而使感光性能提升，自然暗光拍摄效果也就更好，整体成

17、像效果更出色。所以，两者各有特色、各有优劣，不能简单加以好坏之分，关键还要看厂商在传感器尺寸和感光能力上如何取舍。从传感器而言，笔者向大家推荐的手机是索尼最新旗舰机型-Xperia Z2，俗话说近水楼台先得月，该机独占了索尼最先进的1/2.3英寸大型Exmor RS堆栈式传感器（目前尺寸最大的堆栈式传感器），像素数高达2070万，并配备索尼单反相机专用G镜头。索尼Xperia Z2镜头特写其优势是善于捕捉场景光线，充分利用相机镜头的强大功能拍出超高解析度的图像，并拥有更高的感光度、减少噪声，确保图像平滑清晰，以更高的逼真度再现拍摄细节。索尼Xperia Z2索尼Xperia Z2参考

18、售价 4999元公司名称 京东商城镜头:多多益善镜头是将拍摄景物在传感器上成像的器件，相当于相机的“眼睛”，通常由由几片透镜组成，光线信号通过时，镜片们会层层过滤杂光（红外线等），所以，镜头片数越多，成像就越真实。手机镜头从材质上看，镜头可分为塑胶透镜（Plastic）和玻璃透镜（Glass），玻璃透镜透光性以及成像质量要更好，但成本也更高，所以手机镜头大多由塑料镜片组成。假若镜头由5层塑料镜片组成，我们就称其为5P（Plastic）镜头，而如果镜头由4层塑料镜片+1层玻璃镜片组成，我们就应当称其为4P1G镜头。不过由于行业对此缺乏统一的认知标准，通常会把5P镜头理解为由5层镜片组成的镜头，即

19、使是4P1G镜头也会将其称为5P镜头。目前市面上的手机大多采用5P或6P镜头，例如小米3就采用了5P镜头（4层塑料镜片+1层蓝光玻璃镜片），而小可乐则采用了更高级的6P镜头（5层塑料镜片+1层蓝光玻璃镜片），理论上来讲，小可乐的镜头成像更真实。小米3的5P镜头小可乐手机的6P镜头小可乐手机参考售价 799元公司名称 京东商城光圈:还是大了好除了过滤杂光外，镜头还决定了一个非常重要的相机参数，光圈。光圈由镜头中几片极薄的金属片组成，可以通过改变光圈孔的大小控制进入镜头到达传感器的光线量。光圈的值通常用f/2.2、f/2.4来表示，数字越小，光圈就越大，两者成反比例关系。光圈演示图它的工作原理是，

20、光圈开得越大，通过镜头到达传感器的光线就越多，成像画面就越明亮，反之画面就越暗。因此，在夜拍或暗光环境下，大光圈的成像优势就更明显。除了控制通光量，光圈还具有控制景深的功能。生活中，我们时常会看到背景虚化效果很强的照片，不仅突出了拍摄焦点，还具有很唯美的艺术感，而这就是所谓的景深。光圈开的越大，景深越小，背景虚化效果就更明显。小景深（背景虚化）效果图所以，我们在选购拍照手机时，应该优先选择光圈更大的产品。目前市场上的手机大多采用了f2.4、f/2.2或f2.0大光圈，而联想VIBE Z的光圈则达到了f1.8，是现今光圈最大的手机。联想VIBE Z采用f1.8大光圈联想VIBE Z拥有前后双摄像

21、头，其前置摄像头为500万像素，而后置摄像头达到了1300万像素（带有双LED闪光灯），并采用IMX135索尼新一代堆栈式传感器，拥有F1.8超大光圈，相比F2.2光圈镜头进光量增加了49%，可以为用户带来更好的弱光成像表现。联想VIBE Z联想VIBE Z参考售价 1999元公司名称 京东商城ISP芯片是“大脑”在说ISP（Image Signal Processing 中文译为“图形信号处理”）之前，我们先来了解一下手机的拍照过程。按动快门后，光线从镜头进入，到达传感器，传感器负责采集、记录光线，并把它转换成电流信号，然后交由ISP图形信号处理器（以下简称ISP芯片）进行处理，最后由手机处

22、理器处理储存。所以，ISP芯片是拍照过程中的运算处理单元，其地位相当于相机的“大脑”。ISP芯片的作用就是对传感器输入的信号进行运算处理，最终得出经过线性纠正、噪点去除、坏点修补、颜色插值、白平衡校正、曝光校正等处理后的结果。ISP芯片能够在很大程度上决定手机相机最终的成像质量，通常它对图像质量的改善空间可达10%-15%。ISP芯片分为集成和独立两种，独立ISP芯片处理能力优于集成ISP芯片，但成本更高。一、集成ISP芯片当前的手机大多采用处理器附带的集成ISP芯片，也就是ISP芯片集成在手机的处理器里。目前高通骁龙系列、英伟达Tegra系列处理器内部都集成有ISP芯片。例如索尼xperia

23、 Z2、OPPOFind5就是采用了高通处理器附带的集成ISP芯片。集成ISP芯片的高通骁龙处理器采用处理器配套的集成iSP芯片优势是降低了手机的研发和生产成本，但缺点是：1、优秀的处理器厂商并不一定擅长开发ISP芯片，其成像质量不如独立ISP芯片；2、无法保证与所选用的传感器契合，两者如果配合不好，对成像质量是有负作用的，这就限制了手机对传感器的选择；3、当前相同价段的手机大多采用相同的处理器，相同的处理器就意味着相同的ISP方案，这就导致严重的同质化现象。不过这其中也有一个特例，那就是iPhone，众所周知，iPhone搭载的是自家的苹果处理器，所以，尽管iPhone采用了集成ISP芯片，

24、但以上缺点却是不存在的。二、独立ISP芯片独立ISP芯片是独立于处理器而存在的，虽然成本较高，但优势也是比较明显的。除了运算能力、成像质量更优秀外，一般的独立ISP芯片都是手机商向ISP提供商定制的，所以与相机其他组件的契合度更佳，成像也有属于自己的风格、特色。富士通MB91696AM独立图像信号处理器结构框架目前富士通是主要的独立ISP芯片提供商，三星GALAXY S4就是采用了富士通的独立ISP芯片。富士通独立ISP芯片所以，从ISP芯片的技术高度而言，笔者向大家推荐的是采用独立ISP的三星GALAXY S4这款手机。三星GALAXY S4三星GALAXY S4内置200万像素前

25、置+1300万像素后置摄像头，采用3.06英寸索尼Exmor RS堆栈式传感器，加入F2.2光圈，配置属一流水平。另外，GALAXY S4还支持前后摄像头取景拍照、有声拍照、动态拍照、轨迹拍照等功能。三星GALAXY S4参考售价 3266元公司名称 京东商城软件算法很重要除了ISP芯片处理外，软件算法同样对手机成像效果起到至关重要的作用。ISP芯片对传感器输入的电流信号进行处理后，首先会生成未经加工的原始图像，而软件算法就好比对原始图像在内部进行了一番“PS”，优化图像的色彩、色调、对比度、噪点等，最后生成我们所看到的jpg格式图片。当然，由于每个人的PS技术和风格都不一样，所以即便是同一张

26、照片，每个人最终也都会P成不同的风格。同理，每部手机的软件算法不同，最终的成像效果和风格也是不一样的，比如vivo手机通常会提升对比度，而iPhone则追求自然的效果。最重要的是，如果软件算法优秀，就可以把图片优化的很漂亮。我们都知道iPhone 5s的相机配置并不高，像素仅为800万，背照式传感器和自家集成ISP芯片在技术上虽然很优秀，但也绝不是顶尖级别，那么为何iPhone 5s的整体成像素质是最优秀的呢？这除了iPhone 5s的单个像素面积高达1.5微米外，主要归功于iPhone 5s的软件算法比较优秀。软件算法是iPhone 5s的杀手锏iPhone 5siPhone 5s参考售价 4898元公司名称 京东商城闪光灯哪个好？闪光灯是增加相机曝光量的方式之一，在