.1 手機攝像頭概述 手機的數碼相機功能指的是手機是否可以通過內置或是外接的數碼相機進行拍攝靜態圖片或短片拍攝，作為手機的一項新的附加功能，手機的數碼相機功能得到了迅速的發展。手機攝像頭分為內置與外置，內置攝像頭是指攝像頭在手機內部，更方便。外置手機通過數據線或者手機下部接口與數碼相機相連，來完成數碼相機的一切拍攝功能。外置數碼相機的優點在于可以減輕手機的重量，而且外置數碼相機重量輕，攜帶方便，使用方法簡單。處于發展階段的手機的數碼相機的性能應該也處于初級階段，帶有光學變焦的手機目前國內銷售的還沒有這個功能，不過相信隨著手機數碼相機功能的發展，帶有光學變焦的手機也會逐漸上市，但大部分都擁有數碼變焦功能。除此之外，目前手機的數碼相機功能主要包括拍攝靜態圖像，連拍功能，短片拍攝，鏡頭可旋轉，自動白平衡，內置閃光燈等等。手機的拍攝功能是與其屏幕材質、屏幕的分辨率、攝像頭像素、攝像頭材質有直接關系。 1.2 Camera分類www.rzxgd.com Camera一般分為Digital camera 數字式與Digital Still Cameras模擬式。 1.2.1 Digital camera 數字式 數字攝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。現在CAMERA市場上的攝像頭基本以數字攝像頭為主，而數字攝像頭中又以使用新型數據傳輸接口的USB數字攝像頭為主（獨立），在手機上主要是直接通過IO (BTB,USB,MINI USB…)與HOST SYSTEM連接，經過HOST SYSTEM的編輯后以數字信號輸出到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備產生的模擬視頻信號轉換成數字信號，進而將其儲存到SYSTEM MEMORY里。模擬攝像頭捕捉到的視頻信號必須經過特定的視頻捕捉卡將模擬信號轉換成數字模式，并加以壓縮后才可以轉換到HOST SYSTEM上運用，經HOST SYSTEM的編輯，通過DISPLAY顯示和輸出。 1.3 Camera結構 www.rzxgd.com 1.3.1 CCD結構 分三層：LENS、分色濾色片、感光層 第1層LENS：CAMERA的成像關鍵在于SENSOR，為了擴大CCD的采光率必須擴大單一象素的受光面積，在提高采光率的同時會導致畫面質量下降。LENS就是相當于在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就是通過這三個通道的顏色調節而成。 CMYK補色分色法，由四個通道的顏色配合而成，分別是青（C）、洋紅（M）、黃（Y）、黑（K），但是調節出來的顏色不如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的鏡頭結構是有幾片透鏡組成，分有塑膠透鏡（PLASTIC)和玻璃透鏡(GLASS)，通常CAMERA用的鏡頭結構有：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，就會產生電荷。目前的SENSOR類型有兩種：CCD（Charge Couple Device)，電荷耦合器件CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor），互補金屬氧化物半導體 1.3.4 A/D轉換器 A/D轉換器即ADC(Analog Digital Converter 模擬數字轉換器)ADC的兩個重要指標是轉換速度和量化精度，由于CAMERA SYSTEM中高分辨率圖象的象素量龐大，因此對速度轉換器的要求很高。同時量化精度對應的ADC轉換器將每一個象素的亮度和色彩值量化為若 干的等級，這個等級就是CAMERA的色彩深度。由于CMOS已經具備數字化傳輸接口，所以不需要A/D4.0 數字信號處理芯片（DSP）數字信號處理芯片DSP（DIGITAL SIGNAL PROCESSING）功能：主要是通過一系列復雜的數學算法運算，對數字圖像信號參數進行優化處理，并把處理后的信號通過USB等接口傳到PC等設備。 1.3.5 DSP結構框架 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設備控制器） 1.4 Camera技術指標 1.4.1 圖像壓縮方式JPEGwww.rzxgd.com (joint photographic expert group)靜態圖像壓縮方式。一種有損圖像的壓縮方式。壓縮比越大，圖像質量也就越差。當圖像精度要求不高存儲空間有限時，可以選擇這種格式。目前大部分數碼相機都使用JPEG格式。 1.4.2 圖像噪音 指的是圖像中的雜點干擾，表現為圖像中有固定的彩色雜點。 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(AWB) 要求在不同色溫環境下，照白色的物體，屏幕中的圖像應也是白色的。色溫表示光譜成份，光的顏色。色溫低表示長波光成分多。當色溫改變時，光源中三基色（紅、綠、藍）的比例會發生變化，需要調節三基色的比例來達到彩色的平衡，這就是白平衡調節的實際。圖象傳感器的圖象數據被讀取后，系統將對其進行針對鏡頭的邊緣畸變的運算修正，然后經過壞像處理后被系統送進去進行白平衡處理（在不同的環境光照下，人類的眼睛可以把一些“白”色的物體都看成白色，是因為人眼進行了修正。但是SENSOR沒有這種功能，因此需要對SENSOR輸出的信號進行一定的修正，這就是白平衡處理技術）。 1.4.5 電源 好的攝像頭內部電源也是保證攝像頭穩定工作的一個因素。 1.4.6 彩色深度（色彩位數） 反映對色彩的識別能力和成像的色彩表現能力，就是用多少位的二進制數字來記錄三種原色。實際就是A/D轉換器的量化精度，是指將信號分成多少個等級，常用色彩位數（bit）表示。彩色深度越高，獲得的影像色彩就越艷麗動人。非專業的SENSOR一般是24位；專業型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8位的二進制數字來記錄，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12位的二進制數字來記錄，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：即插即用的接口標準，支持熱插拔。USB1.1速率可12Mbit/s,USB2.0可達480bit/s。 IEEE1394(火線)接口(亦稱ilink):其傳輸速率可達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，由多少象素構成的數值越大，圖像也就越清晰。分辨率不僅與顯示尺寸有關，還會受到顯像管點距、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的，比如1024*768，其中的1024表示屏幕上水平方向顯示的點數，768表示垂直方向的點數。 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)