Camera 基本工做原理

1、Camera 工做原理介紹

1． 結構 ．

通常來講，camera 主要是由 lens 和 sensor IC 兩部分組成，其中有的 sensor IC 集成 了 DSP，有的沒有集成，但也須要外部 DSP 處理。細分的來說，camera 設備由下邊幾部 分構成：

 1） lens（鏡頭） 通常 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) ，一般鏡頭結構有：1P,2P,1G1P,1G3P,2G2P,4G 等。

 2） sensor（圖像傳感器） Senor 是一種半導體芯片，有兩種類型：CCD 和 CMOS。Sensor 將從 lens 上傳導過來的光線轉換爲電信號， 再經過內部的 AD 轉換爲數字信號。 因爲 Sensor 的每一個 pixel 只能感光 R 光或者 B 光或者 G 光， 所以每一個像素此時存貯的是單色的， 咱們稱之爲 RAW DATA 數據。 要想將每一個像素的 RAW DATA 數據還原成三基色，就須要 ISP 來處理。 

3）ISP（圖像信號處理） 主要完成數字圖像的處理工做，把 sensor 採集到的原始數據轉換爲顯示支持 的格式。 

4）CAMIF（camera 控制器） 芯片上的 camera 接口電路，對設備進行控制，接收 sensor 採集的數據交給 CPU，並送入 LCD 進行顯示。

2． 工做原理 ．
外部光線穿過 lens 後， 通過 color filter 濾波後照射到 Sensor 面上， Sensor 將從 lens 上傳導過來的光線轉換爲電信號，再經過內部的 AD 轉換爲數字信號。若是 Sensor 沒有集 成 DSP，則經過 DVP 的方式傳輸到 baseband，此時的數據格式是 RAW DATA。若是集成 了 DSP， RAW DATA 數據通過 AWB、 則 color matrix、 lens shading、 gamma、 sharpness、 AE 和 de-noise 處理，後輸出 YUV 或者 RGB 格式的數據。
最後會由 CPU 送到 framebuffer 中進行顯示，這樣咱們就看到 camera 拍攝到的景象 了。

3． YUV 與 YCbCr ．
YUV 和 RGB 同樣，是色彩空間中經常使用的色彩模型之一，二者能夠相互轉換。YUV 中 得 Y 表示亮度，U 和 V 表示色度。與 RGB 相比，它的優勢在於佔用更少的空間。 YCbCr 則是在世界數字組織視頻標準研製過程當中做爲 ITU - R BT601 建議的一部分, 實際上是 YUV 通過縮放和偏移的翻版。 其中 Y 與 YUV 中的 Y 含義一致, Cb , Cr 一樣都指色 彩, 只是在表示方法上不一樣而已。在 YUV 家族中, YCbCr 是在計算機系統中應用最多的成 員, 其應用領域很普遍,JPEG、 MPEG 均採用此格式。 通常人們所講的 YUV 大可能是指 YCbCr。 YCbCr 有許多取樣格式, 如 4∶4∶4 , 4∶2∶2 , 4∶1∶1 和 4∶2∶0。