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詳解手機(jī)攝像頭傳感器及常見問題分析
發(fā)布時(shí)間:2014-06-18 責(zé)任編輯:sherryyu
【導(dǎo)讀】我們都知道,無論是手機(jī)還是相機(jī)決定其成像質(zhì)量最為重要的一部分就屬于感光元件了,感光元件主要有兩種,一種是CCD傳感器,一種是CMOS傳感器。到底哪種傳感器最好呢?我們?cè)谟檬謾C(jī)攝像頭時(shí)一般會(huì)遇見哪些問題?怎么分析,怎么解決呢?
我們都知道,無論是手機(jī)還是相機(jī)決定其成像質(zhì)量最為重要的一部分就屬于感光元件了,感光元件主要有兩種,一種是CCD傳感器,一種是CMOS傳感器。
其中CCD成像質(zhì)量好,但是制造工藝復(fù)雜,能夠生產(chǎn)的廠家也比較少,價(jià)格也相對(duì)來說比較高(物以稀為貴嘛),并且功耗也很高,因此,不適合在移動(dòng)設(shè)備上使用。
而CMOS傳感器耗電低,但是畫質(zhì)水平比不上CCD,不過隨著技術(shù)的提高,COMS的畫質(zhì)已經(jīng)逐步趕上了CCD,另外,在相同分辨率下,CMOS價(jià)格比CCD便宜,所以目前市面上的手機(jī)攝像頭都采用CMOS傳感器。
通常CMOS傳感器又會(huì)分為:背照式CMOS傳感器和堆棧式CMOS傳感器。
所謂背照式CMOS傳感器其實(shí)是與傳統(tǒng)正照式CMOS傳感器相對(duì)的。簡(jiǎn)單來說就是將光電二極管和布線層進(jìn)行對(duì)調(diào)(如上圖),從而讓光線首先進(jìn)入感光電二極管,從而增大感光量,顯著提高低光照條件下的拍攝效果。像我們所熟知的iPhone 4/4S、小米2S、魅族MX2、索尼LT26i都是搭載的這類傳感器。
而堆棧式CMOS傳感器則是背照式CMOS傳感器的衍生產(chǎn)物,它是目前手機(jī)攝像頭中應(yīng)用最廣泛的一種,也是最先進(jìn)的一種,屬于索尼的獨(dú)家技術(shù)。
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堆棧式CMOS傳感器使用有信號(hào)處理電路的芯片替代了原來背照CMOS圖像傳感器的支持基板,在芯片上重疊形成背照CMOS元件的像素部分,從而實(shí)現(xiàn)了在較小的芯片尺寸上形成大量像素點(diǎn)的工藝。由于像素部分和電路部分分別獨(dú)立,因此像素部分可針對(duì)高畫質(zhì)優(yōu)化,電路部分可針對(duì)高性能優(yōu)化。
最后小編想說的是,感光元件只是手機(jī)攝像頭組成中不可或缺的一部分,但不是一款手機(jī)成像質(zhì)量的決定性因素,這其中還包括廠商通過軟件對(duì)硬件的優(yōu)化調(diào)校,使其讓人感覺最好的效果(這個(gè)涉及到不同人的感受,這要看廠家對(duì)產(chǎn)品的定位人群了),這也是目前各家廠商在手機(jī)攝像畫質(zhì)方面效果差異最大的決定性因素之一,
下面是關(guān)于手機(jī)攝像頭的幾個(gè)常見問題:
相機(jī)鏡頭為什么是圓的?里面的光感元件明明是方的。
這一方面是因?yàn)閳A形可以達(dá)到最大的成像面積;另一方面,它有很多的光學(xué)上的優(yōu)點(diǎn),例如說圓形的側(cè)面可以減少光線的反射;而且,圓形的鏡片研磨起來比較方便,組裝可以做得更精確,也容易做各種微調(diào)。
最重要的也還是在機(jī)械結(jié)構(gòu)上:包括對(duì)焦、變焦什么的精細(xì)調(diào)節(jié),用螺旋推進(jìn)自然最方便,而且圓形鏡片的旋轉(zhuǎn)并不會(huì)導(dǎo)致成像的損失(如果是長(zhǎng)方形的鏡片,則,轉(zhuǎn)個(gè)90°,3*2的長(zhǎng)方形照片就被裁成了2*2的正方形),方便各種調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的設(shè)置。
中大畫幅的鏡頭需要配合不同尺寸的膠片/感光元件,盡可能最大化自然也是最節(jié)約材料的做法(異形鏡片,例如說眼鏡片,其實(shí)都是由圓形鏡片裁切而來的,對(duì)于鏡頭來說,裁掉對(duì)于成像沒有任何幫助,反而換個(gè)底片可能就成像范圍就不夠了,典型的吃力不討好)。
手指放在手機(jī)攝像頭和閃光燈前檢測(cè)心率的應(yīng)用是什么原理?
用高光(攝像頭旁的LED閃光燈,或者其他足夠亮的光源也可)照亮指尖皮下毛細(xì)血管,當(dāng)心臟將新鮮的血液壓入毛細(xì)血管時(shí),亮度(紅色的深度)會(huì)有輕微變化,通過攝像頭監(jiān)測(cè)這一有規(guī)律變化的間隔,即可算出心跳了。
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