android camera(一)：camera模組CMM介紹

這篇比較基礎，作爲科普知識看一下。

android camera(一)：camera模組CMM介紹

android camera(二)：攝像頭工做原理、s5PV310 攝像頭接口（CAMIF）

android camera(三)：camera V4L2 FIMC

android camera(四)：camera 驅動 GT2005

1、攝像頭模組（CCM）介紹：

一、camera特寫

    攝像頭模組，全稱CameraCompact Module，如下簡寫爲CCM，是影像捕捉相當重要的電子器件。先來張特寫，各類樣子的都有，不過我前一段時間調試那個有點醜。

二、攝像頭工做原理、camera的組成各組件的做用

想徹底的去理解，還得去深刻，若是是代碼咱們就逐步分析，模組的話咱們就把它分解開來，看他究竟是怎麼工做的。看下它是有那些部分構成的，以下圖所示：

（1）、工做原理：物體經過鏡頭（lens）彙集的光,經過CMOS或CCD集成電路，把光信號轉換成電信號，再通過內部圖像處理器（ISP）轉換成數字圖像信號輸出到數字信號處理器（DSP）加工處理，轉換成標準的GRB、YUV等格式圖像信號。

（2）、CCM 包含四大件： 鏡頭(lens)、傳感器（sensor）、軟板（FPC）、圖像處理芯片（DSP）。決定一個攝像頭好壞的重要部件是：鏡頭（lens）、圖像處理芯片 （DSP）、傳感器（sensor）。CCM的關鍵技術爲：光學設計技術、非球面鏡製做技術、光學鍍膜技術。

鏡頭（lens）是相機的靈魂，鏡頭(lens)對成像的效果有很重要的做用，是利用透鏡的折射原理，景物光線經過鏡頭，在聚焦平面上造成清晰的影像，經過感光材料CMOS或CCD感光器記錄景物的影像。鏡頭廠家主要集中在臺灣、日本和韓國，鏡頭這種光學技術含量高的產業有比較高的門檻，業內比較知名的企業如富士精機、柯尼卡美能達、大立光、Enplas等

傳感器（sensor）是CCM的核心模塊，目前普遍使用的有兩種：一種是普遍使用的CCD（電荷藕合）元件；另外一種是CMOS（互補金屬氧化物導體）器件。

電荷藕合器件圖像傳感器CCD（Charge Coupled Device），它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，經過模數轉換器芯片轉換成數字信號。CCD由許多感光單位組成，一般以百萬像 素爲單位。當CCD表面受到光線照射時，每一個感光單位會將電荷反映在組件上，全部的感光單位所產生的信號加在一塊兒，就構成了一幅完整的畫面。CCD傳感器模塊以日本廠商爲主導，全球規模市場有90%以上被日本廠商壟斷，以索尼、松下、夏普爲龍頭。

互補性氧化金屬半導體CMOS（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）主要是利用硅和鍺這兩種元素所作成的半導體，使其在CMOS上共存着帶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便可被處理芯片紀錄和解讀成影像。CMOS 傳感器主要美國、臺灣和韓國爲主導，主要生產廠家有美國 OmniVision、Agilent、Micron,臺灣的銳像、原相、泰視等，韓國的三星、現代。

 圖像處理芯片（DSP）是CCM的重要組成部分，它的做用是將感光芯片得到的數據及時快速地傳遞中央處理器並刷新感光芯片，所以DSP芯片的好壞，直接影響畫面品質（好比色彩飽和度，清晰度等）。

FPC柔性電路板(柔性PCB): 簡稱"軟板", 又稱"柔性線路板",鏈接芯片和手機。起到電信號傳輸做用。

三、camera模組的裝配方式

（1）、定焦模組裝配圖

CCM分爲定焦模組和自動變焦模組，其中定焦模組主要由鏡頭、鏡座、感光集成電路、軟性線路板、補強和鋼片裝配而成，其裝配圖以下：

（2）、自動變焦模組裝配圖

之前我不知道手機上的光學變焦是怎麼會事，覺得那些都是忽悠人的，看這個圖這下明白了，若是你也不知道，看下這個圖，原來裏面有個音圈馬達，這個只有高像素的模組纔有，這個咱們不用管，知道怎麼光學變焦就能夠了。

自動變焦模組由鏡頭、音圈馬達、底座支架、感光集成電路、驅動集成電路和鏈接器組成，其裝配圖以下：

（3）、3D模組

傳說中的3D是怎麼會事，多幾臺攝像機拍攝。手機上也有了？？有點強大

看人家手機上用的，感受看着不太好看，高科技的東西開始就是作得醜了一點，咱們瞭解有這個東西就好了：

四、攝像頭的一些技術指標

（1）、圖像解析度/分辨率(Resolution)

QSIF/QQVGA

160 x 120

19200

 

QCIF 

176 x 144

25344

 

SIF/QVGA

320 x 240   

76800

 

CIF

352 x 288  

101376 

10萬像素

VGA

  640 x 480

307200

30萬像素(35萬是指648X488)

SVGA

800 x 600

480000

50萬像素

XGA

1024 x 768

786438

80萬像素

SXGA 

1280 x 1024 

1310720   

130萬像素

UXGA

1600 x 1200

1920000  

200萬像素

QXGA 

2048 x 1536

3145728 

300萬像素(320W)

QSXGA

2592 x 1944

5038848

500萬像素

 

2816 x 2112

2947392

600萬像素

 

3072 x 2304 

7077888

700萬像素

 

3200 x 2400

7680000

770萬像素

 

3264 x 2448 

7990272 

800萬像素

 

3876 x 2584

10015584

1000萬像素

（2）、圖像格式(imageFormat/Colorspace)
RGB24，420是目前最經常使用的兩種圖像格式。

RGB24：表示R、G、B三種顏色各8bit，最多可表現256級濃淡，從而能夠再現256*256*256種顏色。

I420：YUV格式之一。其它格式有:RGB565，RGB444，YUV4:2:2等。

（3）、自動白平衡調整(AWB)
定義：要求在不一樣色溫環境下，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，須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。
（4）、圖像壓縮方式
JPEG：(joint photo graphicexpert 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，能夠選擇這種格式。目前大部分數碼相機都使用JPEG格式。
（5）、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，實際就是A/D轉換器的量化精度，是指將信號分紅多少個等級。經常使用色彩位數(bit)表示。彩色深度越高，得到的影像色彩就越豔麗動人。如今市場上的攝像頭均已達到24位，有的甚至是32位
（6）、圖像噪音
指的是圖像中的雜點干撓。表現爲圖像中有固定的彩色雜點。
（7）、視角
與人的眼睛成像是相成原理，簡單說就是成像範圍。
（8）、輸出/輸入接口
串行接口(RS232/422):傳輸速率慢，爲115kbit/s
　　並行接口(PP)：速率能夠達到1Mbit/s
　　紅外接口(IrDA)：速率也是115kbit/s，通常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速率可達12Mbit/s,USB2.0可達480Mbit/s
　　IEEE1394(火線)接口(亦稱ilink):其傳輸速率可達100M~400Mbit/s 

今天 有點晚了，後繼續分析camera sensor接口、s5pv310 CAMIF接口、V4L二、FIMC、和咱們最終的sensor驅動。