手機攝像頭知識全揭密

2021-03-04 01:55:59 字數 3728 閱讀 1811

作為手機新型的拍攝功能,內建的數位相機功能與我們平時所見到的低端的(10萬-130萬畫素)數位相機相同。與傳統相機相比,傳統相機使用「膠卷」作為其記錄資訊的載體,而數碼攝像頭的「膠卷」就是其成像感光器件,是數碼拍攝的心臟。感光器(sensor)是攝像頭的核心(core),也是最關鍵的(pivotal)技術。

攝像頭按結構來分,有內建和外接之分,但其基本原理是一樣的。

按照其採用的感光器件來分,有ccd和cmos之分:

ccd(charge coupled device,電荷耦合元件)使用一種高感光度的半導體材料製成,能把光線轉變成電荷,通過模數轉換器晶元轉換成數碼訊號,數碼訊號經過壓縮以後由相機內部的閃速儲存器(高速攝像時用)或內建硬碟卡(長期儲存用)儲存,因而可以輕而易舉地把資料傳輸給計算機,並借助於計算機的處理手段,根據需要和想像來修改影象。ccd由許多感光單位組成,當ccd表面受到光線照射時,每個感光單位會將電荷反映在元件上,所有的感光單位所產生的訊號加在一起,就構成了一幅完整的畫面。它就像傳統相機的底片一樣的感光系統,是感應光線的電路裝置,你可以將它想象成一顆顆微小的感應粒子,鋪滿在光學鏡頭後方,當光線與影象從鏡頭透過、投射到ccd表面時,ccd就會產生電流,將感應到的內容轉換成數碼資料儲存起來。

ccd畫素數目越多、單一畫素尺寸越大,收集到的影象就會越清晰。因此,儘管ccd數目並不是決定影象品質的唯一重點,我們仍然可以把它當成相機等級的重要判准之一。目前掃瞄機、攝錄放一體機、數碼照相機多數配備ccd。

ccd經過長達35年的發展,大致的形狀和運作方式都已經定型。ccd 的組成主要是由乙個類似馬賽克的網格、聚光鏡片以及墊於最底下的電子線路矩陣所組成。目前有能力生產 ccd 的公司分別為:

sony、philps、kodak、matsu****a、fuji和sharp,大半是日本廠商。

cmos(***plementary metal-oxide semiconductor,附加金屬氧化物半導體元件)和ccd一樣同為在數位相機中可記錄光線變化的半導體。cmos的製造技術和一般計算機晶元沒什麼差別,主要是利用矽和鍺這兩種元素所做成的半導體,使其在cmos上共存著帶n(帶–電) 和 p(帶+電)級的半導體,這兩個互補效應所產生的電流即可被處理晶元紀錄和解讀成影像。然而,cmos的缺點就是太容易出現雜點, 這主要是因為早期的設計使cmos在處理快速變化的影像時,由於電流變化過於頻繁而會產生過熱的現象。

ccd和cmos各自的利弊,我們可以從技術的角度來比較兩者主要存在的區別:

資訊讀取方式不同。ccd感測器儲存的電荷資訊需在同步訊號控制下一位一位的實施轉移後讀取,電荷資訊轉移和讀取輸出需要有時鐘控制電路和三組不同的電源相配合,整個電路較為複雜。cmos感測器經光電轉換後直接產生電流(或電壓)訊號,訊號讀取十分簡單。

速度有所差別。ccd感測器需在同步時鐘的控制下以行為單位一位一位的輸出資訊,速度較慢;而cmos感測器採集光訊號的同時就可以取出電訊號,還能同時處理各單元的圖象資訊,速度比ccd快很多。

電源及耗電量。ccd感測器電荷耦合器大多需要三組電源供電,耗電量較大;cmos感測器只需使用乙個電源,耗電量非常小,僅為ccd電荷耦合器的1/8到1/10,cmos光電感測器在節能方面具有很大優勢。

成像質量。ccd感測器製作技術起步較早,技術相對成熟,採用pn結合二氧化矽隔離層隔離雜訊,成像質量相對cmos感測器有一定優勢。由於cmos感測器整合度高,光電感測元件與電路之間距離很近,相互之間的光、電、磁干擾較為嚴重,雜訊對圖象質量影響很大。

在相同解析度下,cmos**比ccd便宜,但是cmos器件產生的影象質量相比ccd來說要低一些。到目前為止,市面上絕大多數的消費級別以及高階數位相機都使用ccd作為感應器;cmos感應器則作為低端產品應用於一些攝像頭上。是否具有ccd感應器一度成為人們判斷數位相機檔次的標準之一。

而由於cmos的製造成本和功耗都要低於ccd不少,所以很多手機生產廠商採用的都是cmos鏡頭。現在,市面上大多數手機都採用的是cmos攝像頭,少數也採用了ccd攝像頭。

連拍原理

連拍功能(continuous shooting)是通過節約資料傳輸時間來捕捉攝影時機。連拍模式通過將資料裝入數位相機內部的高速儲存器(快取記憶體),而不是向儲存卡傳輸資料,可以在短時間內連續拍攝多張**。由於數位相機拍攝要經過光電轉換,a/d轉換及**記錄等過程,其中無論轉換還是記錄都需要花費時間,特別是記錄花費時間較多。

因此,所有數位相機的連拍速度都不很快。

連拍一般以幀為計算單位,好像電影膠卷一樣,每一幀代表乙個畫面,每秒能捕捉的幀數越多,連拍功能越快。目前,數位相機中最快的連拍速度為7幀/秒,而且連拍3秒鐘後必須再過幾秒才能繼續拍攝。當然,連拍速度對於攝影記者和體育攝影受好者是必須注意的指標,而普通攝影場合可以不必考慮。

一般情況下,連拍捕捉的**,解析度和質量都會有所減少。有些數位相機在連拍功能上可以選擇,拍攝解析度較小的**,連拍速度可以加快,反之,解析度大的**的連拍速度會相對減緩。

通過連續快拍模式,只須輕按按鈕,即可連續拍攝,將連續動作生動地記錄下來。

光學變焦和數碼變焦原理

光學變焦(optical zoom)是通過鏡頭、物體和焦點三方的位置發生變化而產生的。當成像面在水平方向運動的時候,如下圖,視覺和焦距就會發生變化,更遠的景物變得更清晰,讓人感覺像物體遞進的感覺。

顯而易見,要改變視角必然有兩種辦法,一種是改變鏡頭的焦距。用攝影的話來說,這就是光學變焦。通過改變變焦鏡頭中的各鏡片的相對位置來改變鏡頭的焦距。

另一種就是改變成像面的大小,即成像面的對角線長短在目前的數碼攝影中,這就叫做數碼變焦。實際上數碼變焦並沒有改變鏡頭的焦距,只是通過改變成像面對角線的角度來改變視角,從而產生了「相當於」鏡頭焦距變化的效果。

所以我們看到,一些鏡頭越長的數位相機,內部的鏡片和感光器移動空間更大,所以變焦倍數也更大。我們看到市面上的一些超薄型數位相機,一般沒有光學變焦功能,因為其機身內根部不允許感光器件的移動,而像索尼f828、富士s7000這些「長鏡頭」的數位相機,光學變焦功能達到5、6倍。

數碼變焦(digital zoom)也稱為數字變焦,數碼變焦是通過數位相機內的處理器,把**內的每個象素面積增大,從而達到放大目的。這種手法如同用影象處理軟體把**的面積改大,不過程式在數位相機內進行,把原來影像感應器上的一部份畫素使用「插值」處理手段做放大,將影像感應器上的畫素用插值演算法將畫面放大到整個畫面。

與光學變焦不同,數碼變焦是在感光器件垂直方向向上的變化,而給人以變焦效果的。在感光器件上的面積越小,那麼視覺上就會讓使用者只看見景物的區域性。但是由於焦距沒有變化,所以,影象質量是相對於正常情況下較差。

通過數碼變焦,拍攝的景物放大了,但它的清晰度會有一定程度的下降,所以數碼變焦並沒有太大的實際意義。因為太大的數碼變焦會使影象嚴重受損,有時候甚至因為放大倍數太高,而分不清所拍攝的畫面。

手機拍攝4個小技巧?

拍攝手機的畫素一般不高。但只要用點心思,還是可以用手機拍出好**的。

法則一用「三等分法」構圖(?)。在實際攝影構圖中將主體景物與中心稍錯開,並注意主體與其它物體之間的呼應。這樣拍攝的**主體景物鮮明、突出,不會模糊不清。

法則二側光最能突出質感 。一般情況下,從側面射入的光線能更好地突出物體的質感,因此要盡量利用側面光。逆光或者側逆光時,可以考慮用物品進行遮擋,實在不行就用手在攝像頭旁遮一下,緩解逆光的影響。

在強光下拍攝也需要注意,千萬不要用手機鏡頭對著強光拍攝。

法則三按鍵後不宜馬上轉動手機 。手機拍照延遲現象一般比較明顯,若使用外接攝像頭的手機拍照,這種延遲現象會更明顯。如果在按下快門的一瞬間手抖動了,拍出的**會發虛或者模糊不清。

所以,切記不要按下拍攝鍵後馬上轉動相機。

法則四盡量不用數碼變焦拍攝。如果用數碼變焦來拍照,會減弱影象的清晰度,效果還不如不用數碼變焦拍攝的好。例如,一張使用數碼變焦拍攝、解析度為640×480的**,實際解析度可能只有320×240,在計算機上看時,影象不是變小就是變得模糊。

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攝像頭檢驗標準

1.目的 制定本公司的檢驗標準和試驗方法,確保本公司所有採購的手機攝像頭能滿足研發設計 生產裝配以及使用者的使用要求。2.適用範圍 本規程適用於本公司所有手機攝像頭的檢驗。注 若新產品不斷出現或本標準中的專案涉及不到,應根據公司要求在本標準中加入未涉及到的專案或修正本標準。3.缺陷類別定義 a類嚴重...