.1 手機(jī)攝像頭概述 手機(jī)的數(shù)碼相機(jī)功能指的是手機(jī)是否可以通過內(nèi)置或是外接的數(shù)碼相機(jī)進(jìn)行拍攝靜態(tài)圖片或短片拍攝，作為手機(jī)的一項(xiàng)新的附加功能，手機(jī)的數(shù)碼相機(jī)功能得到了迅速的發(fā)展。手機(jī)攝像頭分為內(nèi)置與外置，內(nèi)置攝像頭是指攝像頭在手機(jī)內(nèi)部，更方便。外置手機(jī)通過數(shù)據(jù)線或者手機(jī)下部接口與數(shù)碼相機(jī)相連，來完成數(shù)碼相機(jī)的一切拍攝功能。外置數(shù)碼相機(jī)的優(yōu)點(diǎn)在于可以減輕手機(jī)的重量，而且外置數(shù)碼相機(jī)重量輕，攜帶方便，使用方法簡單。處于發(fā)展階段的手機(jī)的數(shù)碼相機(jī)的性能應(yīng)該也處于初級階段，帶有光學(xué)變焦的手機(jī)目前國內(nèi)銷售的還沒有這個(gè)功能，不過相信隨著手機(jī)數(shù)碼相機(jī)功能的發(fā)展，帶有光學(xué)變焦的手機(jī)也會(huì)逐漸上市，但大部分都擁有數(shù)碼變焦功能。除此之外，目前手機(jī)的數(shù)碼相機(jī)功能主要包括拍攝靜態(tài)圖像，連拍功能，短片拍攝，鏡頭可旋轉(zhuǎn)，自動(dòng)白平衡，內(nèi)置閃光燈等等。手機(jī)的拍攝功能是與其屏幕材質(zhì)、屏幕的分辨率、攝像頭像素、攝像頭材質(zhì)有直接關(guān)系。 1.2 Camera分類www.rzxgd.com Camera一般分為Digital camera 數(shù)字式與Digital Still Cameras模擬式。 1.2.1 Digital camera 數(shù)字式 數(shù)字?jǐn)z像頭是直接將攝像單元和視頻捕捉單元集成在一起，然后通過串、并口或者USB接口連接到HOST SYSTEM上?，F(xiàn)在CAMERA市場上的攝像頭基本以數(shù)字?jǐn)z像頭為主，而數(shù)字?jǐn)z像頭中又以使用新型數(shù)據(jù)傳輸接口的USB數(shù)字?jǐn)z像頭為主（獨(dú)立），在手機(jī)上主要是直接通過IO (BTB,USB,MINI USB…)與HOST SYSTEM連接，經(jīng)過HOST SYSTEM的編輯后以數(shù)字信號輸出到DISPLAY上顯示。目前CAMERA市場上主流的CAMERA全DIGITAL CAMERA。 1.2.2 Simulant camera 模擬式 模擬攝像頭是將視頻采集設(shè)備產(chǎn)生的模擬視頻信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，進(jìn)而將其儲(chǔ)存到SYSTEM MEMORY里。模擬攝像頭捕捉到的視頻信號必須經(jīng)過特定的視頻捕捉卡將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字模式，并加以壓縮后才可以轉(zhuǎn)換到HOST SYSTEM上運(yùn)用，經(jīng)HOST SYSTEM的編輯，通過DISPLAY顯示和輸出。 1.3 Camera結(jié)構(gòu) www.rzxgd.com 1.3.1 CCD結(jié)構(gòu) 分三層：LENS、分色濾色片、感光層 第1層LENS：CAMERA的成像關(guān)鍵在于SENSOR，為了擴(kuò)大CCD的采光率必須擴(kuò)大單一象素的受光面積，在提高采光率的同時(shí)會(huì)導(dǎo)致畫面質(zhì)量下降。LENS就是相當(dāng)于在SENSOR前面增加一副眼鏡，SENSOR的采光率就不是由SENSOR的開口面積決定而是由LENS的表面積決定。 第2層分色濾色片： 目前分色濾色片有兩種分色方法：RGB原色分色法，就是三原色分色法，幾乎所有的人類眼睛可以識別的顏色都可以通過R.G.B來組成，RGB就是通過這三個(gè)通道的顏色調(diào)節(jié)而成。 CMYK補(bǔ)色分色法，由四個(gè)通道的顏色配合而成，分別是青（C）、洋紅（M）、黃（Y）、黑（K），但是調(diào)節(jié)出來的顏色不如RGB的顏色多。 第3層感光層SENSOR CCD的第三層是SENSOR，SENSOR主要是將穿過濾色層的光源轉(zhuǎn)換成電子信號，并將信號傳送到影像處理芯片（DSP），將影像還原。 1.3.2 LENS（鏡頭） 一般CAMERA的鏡頭結(jié)構(gòu)是有幾片透鏡組成，分有塑膠透鏡（PLASTIC)和玻璃透鏡(GLASS)，通常CAMERA用的鏡頭結(jié)構(gòu)有：1P,2P,1G1P,1G3P,2G2P,4G等。透鏡越多，成本越高；玻璃透鏡比塑膠透鏡貴，但是玻璃透鏡的成像效果比塑膠透鏡的成像效果要好。目前市場上針對MOBILE PHONE配置的CAMERA以1G3P（1片玻璃透鏡和3片塑膠透鏡組成）為主，目的是降低成本。 1.3.3 SENSOR（圖象傳感器） 圖像傳感器（SENSOR）是一種半導(dǎo)體芯片，其表面包含有幾十萬到幾百萬的光電二極管。光電二極管受到光照射時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生電荷。目前的SENSOR類型有兩種：CCD（Charge Couple Device)，電荷耦合器件CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor），互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體 1.3.4 A/D轉(zhuǎn)換器 A/D轉(zhuǎn)換器即ADC(Analog Digital Converter 模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器)ADC的兩個(gè)重要指標(biāo)是轉(zhuǎn)換速度和量化精度，由于CAMERA SYSTEM中高分辨率圖象的象素量龐大，因此對速度轉(zhuǎn)換器的要求很高。同時(shí)量化精度對應(yīng)的ADC轉(zhuǎn)換器將每一個(gè)象素的亮度和色彩值量化為若 干的等級，這個(gè)等級就是CAMERA的色彩深度。由于CMOS已經(jīng)具備數(shù)字化傳輸接口，所以不需要A/D4.0 數(shù)字信號處理芯片（DSP）數(shù)字信號處理芯片DSP（DIGITAL SIGNAL PROCESSING）功能：主要是通過一系列復(fù)雜的數(shù)學(xué)算法運(yùn)算，對數(shù)字圖像信號參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化處理，并把處理后的信號通過USB等接口傳到PC等設(shè)備。 1.3.5 DSP結(jié)構(gòu)框架 1. ISP（image signal processor）（鏡像信號處理器） 2. JPEG encoder（JPEG圖像解碼器） 3. USB device controller（USB設(shè)備控制器） 1.4 Camera技術(shù)指標(biāo) 1.4.1 圖像壓縮方式JPEGwww.rzxgd.com (joint photographic expert group)靜態(tài)圖像壓縮方式。一種有損圖像的壓縮方式。壓縮比越大，圖像質(zhì)量也就越差。當(dāng)圖像精度要求不高存儲(chǔ)空間有限時(shí)，可以選擇這種格式。目前大部分?jǐn)?shù)碼相機(jī)都使用JPEG格式。 1.4.2 圖像噪音 指的是圖像中的雜點(diǎn)干擾，表現(xiàn)為圖像中有固定的彩色雜點(diǎn)。 1.4.3 視角 與人的眼睛成像是相似原理，簡單說就是成像范圍。 1.4.4 白平衡處理技術(shù)(AWB) 要求在不同色溫環(huán)境下，照白色的物體，屏幕中的圖像應(yīng)也是白色的。色溫表示光譜成份，光的顏色。色溫低表示長波光成分多。當(dāng)色溫改變時(shí)，光源中三基色（紅、綠、藍(lán)）的比例會(huì)發(fā)生變化，需要調(diào)節(jié)三基色的比例來達(dá)到彩色的平衡，這就是白平衡調(diào)節(jié)的實(shí)際。圖象傳感器的圖象數(shù)據(jù)被讀取后，系統(tǒng)將對其進(jìn)行針對鏡頭的邊緣畸變的運(yùn)算修正，然后經(jīng)過壞像處理后被系統(tǒng)送進(jìn)去進(jìn)行白平衡處理（在不同的環(huán)境光照下，人類的眼睛可以把一些“白”色的物體都看成白色，是因?yàn)槿搜圻M(jìn)行了修正。但是SENSOR沒有這種功能，因此需要對SENSOR輸出的信號進(jìn)行一定的修正，這就是白平衡處理技術(shù)）。 1.4.5 電源 好的攝像頭內(nèi)部電源也是保證攝像頭穩(wěn)定工作的一個(gè)因素。 1.4.6 彩色深度（色彩位數(shù)） 反映對色彩的識別能力和成像的色彩表現(xiàn)能力，就是用多少位的二進(jìn)制數(shù)字來記錄三種原色。實(shí)際就是A/D轉(zhuǎn)換器的量化精度，是指將信號分成多少個(gè)等級，常用色彩位數(shù)（bit）表示。彩色深度越高，獲得的影像色彩就越艷麗動(dòng)人。非專業(yè)的SENSOR一般是24位；專業(yè)型SENSOR至少是36位。24位的SENSOR，感光單元能記錄的光亮度值最多有2^8=256級，每一種原色用一個(gè)8位的二進(jìn)制數(shù)字來記錄，最多記錄的色彩是256×256×256約16，77萬種。 36位的SENSOR，感光單元能記錄的光亮度值最多有2^12=4096級，每一種原色用一個(gè)12位的二進(jìn)制數(shù)字來記錄，最多記錄的色彩是4096×4096×4096約68.7億種。 1.4.7 輸出/輸入接口(IO) 串行接口（RS232/422）:傳輸速率慢，為115kbit/s。 并行接口（PP）：速率可以達(dá)到1Mbit/s。 紅外接口（IrDA）：速率也是115kbit/s，一般筆記本電腦有此接口。 通用串行總線USB：即插即用的接口標(biāo)準(zhǔn)，支持熱插拔。USB1.1速率可12Mbit/s,USB2.0可達(dá)480bit/s。 IEEE1394(火線)接口(亦稱ilink):其傳輸速率可達(dá)100M~400Mbit/s。 1.4.8 圖像格式(image Format/ Color space) RGB24,I420是目前最常用的兩種圖像格式。RGB24：表示R、G、B三種顏色各8bit，最多可表現(xiàn)色。 I420：YUV格式之一。 其它格式有: RGB565，RGB444，YUV4:2:2等。 1.4.9 分辨率（Resolution） 所謂分辨率就是指畫面的解析度，由多少象素構(gòu)成的數(shù)值越大，圖像也就越清晰。分辨率不僅與顯示尺寸有關(guān)，還會(huì)受到顯像管點(diǎn)距、視頻帶寬等因素的影響。我們通常所看到的分辨率都以乘法形式表現(xiàn)的，比如1024*768，其中的1024表示屏幕上水平方向顯示的點(diǎn)數(shù)，768表示垂直方向的點(diǎn)數(shù)。 SXGA（1280 x1024）又稱130萬像素 XGA（1024 x768）又稱80萬像素 SVGA（800 x600）又稱50萬像素 VGA（640x480）又稱30萬像素（35萬是指648X488） CIF(352x288) 又稱10萬像素 SIF/QVGA(320x240) QCIF(176x144) QSIF/QQVGA(160x120)