手机摄像头组成部分

实用文档实用文档标准文案标准文案实用文档标准文案手机摄像头由PCB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，iPhone4S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。固定器和滤色片固定器和滤色片DSPDSP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，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。从上面的各个名词中我们知道，ExmorRCMOS\ExmorRSCMOS属于背照式CMOS（BSI）的一种，而背照式CMOS（BSI）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手机摄像头手机摄像头像素“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。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。传感器上的像素点模拟图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像素显示，所以肉眼所看到的清晰度也传感器上的像素点模拟图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LumiaLumia1020镜头特写Lumia1020镜头特写lumia1020Lumia1020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。其中，3800万像素的图片，在72像素/英寸的分辨率下，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Lumia1020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Lumia1020（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。CMOS传感器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“ExmorR”，堆栈式传感器为“ExmorRS”。相机、手机传感器尺寸对比背照式与正照式传感器对比背照式和堆栈式传感器对比相对来说，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与正照式传感器对比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。索尼XperiaZ2镜头特写索尼XperiaZ2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--XperiaZ，2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ExmorRS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索尼XperiaZ2镜头特写索尼XperiaZ2索尼XperiaZ2[参考售价]4999元手机镜头小米3手机镜头小米3的5P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。小可乐手机的6P小可乐手机的6P镜头光圈演示图它的工作原理是，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。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。小景深（背景虚化）效果图联想小景深（背景虚化）效果图联想VIBEZ采用f1.8大光圈联想VIBEZ联想VIBEZ联想VIBEZ[参考售价]1999元[公司名称]京东商城ISP芯片是“大脑”在说ISP（ImageSignalProcessing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。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xperiaZ2、集成ISP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，但以上缺点却是不存在的。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。目前富士通是主要的独立ISP芯片提供商，三星GALAXYS4就是采用了富士通的独立富士通MB91696AM独立图像信号处理器结构框架富士通MB91696AM独立图像信号处理器结构框架富士通独立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GALAXYS4这款手机。三星GALAXYS4内置200万像素前置+1300万像素后置摄像头，采用3.06英寸索尼ExmorRS堆栈式传感器，加入F2.2光圈，配置属一流水平。另外，GALAXYS4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GALAXYS4[参考售价]3266元三星GALAXYS4[公司名称]京东商城软件算法很重要除了ISP芯片处理外三星GALAXYS4ISP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。软件算法是iPhone5s的杀手锏软件算法是iPhone5s的杀手锏iPhone5siPhone5s[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，在暗光环境下会打亮周围景物，从而弥补光线不足，提升画面亮度