Камера модулунун негизги түзүлүшү жана иштөө принциби

Камера модулунун негизги түзүлүшү

I. Камеранын түзүлүшү жана иштөө принциби

Сахна объектив аркылуу тартылып, түзүлгөн оптикалык сүрөттөлүш сенсорго проекцияланат, андан кийин оптикалык сүрөттөлүш электрдик сигналга айланат, ал аналогдук-санариптик өзгөртүү аркылуу санариптик сигналга айланат.Санариптик сигнал DSP тарабынан иштетилет жана андан кийин иштетүү үчүн компьютерге жөнөтүлөт, акырында телефондун экранында көрүнгөн сүрөткө айланат.

Санариптик сигналды иштетүү (DSP) чипинин функциясы: бир катар татаал математикалык алгоритмдер аркылуу санариптик сүрөт сигналынын параметрлерин оптималдаштыруу жана иштетилген сигналдарды USB жана башка интерфейстер аркылуу компьютерлерге жана башка түзмөктөргө өткөрүп берүү.DSP структурасы кадр:
1、 ISP (сүрөт сигнал процессору)
1. ISP (сүрөт сигнал процессору)
2、JPEG коддогуч
2. JPEG коддогуч
3, USB түзмөк контроллери
3. USB аппаратынын контроллери

Жалпы камера сенсорлорунун эки түрү бар,

Алардын бири CCD (Chagre Couled Device) сенсору, башкача айтканда, заряд менен байланышкан түзүлүш.
Экинчиси - CMOS (кошумча металл-оксид жарым өткөргүч) сенсор, башкача айтканда, кошумча металл оксиди жарым өткөргүч.
CCD'нин артыкчылыгы сүрөт тартуунун жакшы сапатында, бирок өндүрүш процесси татаал, баасы жогору жана электр энергиясын керектөө жогору.Ошол эле токтомдо, CMOS CCD караганда арзан, бирок сүрөттүн сапаты CCD караганда төмөн.CCD менен салыштырганда, CMOS сүрөт сенсору азыраак энергия керектейт.Мындан тышкары, процесс технологиясын өркүндөтүү менен, CMOS сүрөттүн сапаты да тынымсыз жакшыртылды.Ошондуктан, рынокто учурдагы уюлдук телефон камераларынын баары CMOS сенсорлорун колдонушат.

Уюлдук телефон камерасынын жөнөкөй түзүлүшү
Объектив: жарыкты чогултуп, көрүнүштү сүрөт тартуучу чөйрөнүн бетине чагылдырыңыз.
Сүрөттүн сенсору: объектив тарабынан бетке проекцияланган сүрөттү (жарык сигналын) электрдик сигналга айландыруучу сүрөт чөйрөсү.
Кыймылдаткыч: линзанын кыймылын кыймылдатат, ошентип линза сүрөт тартуучу чөйрөнүн бетине так сүрөттөлүштү чыгарат.
Түс чыпкасы: Адамдын көзү көргөн көрүнүш көрүнүүчү жарык тилкесинде жана сүрөт сенсору адамдын көзүнө караганда жарык тилкесин көбүрөөк тааный алат.Ошондуктан, түстүү чыпка ашыкча жарык тилкесин чыпкалоо үчүн кошулат, андыктан сүрөт сенсору көзгө көрүнгөн реалдуу көрүнүштөрдү тарта алат.
Мотор диски чип: мотордун кыймылын көзөмөлдөө жана автофокуска жетүү үчүн линзаны айдатуу үчүн колдонулат.
Электрондук такта субстраты: Сүрөт сенсорунун электрдик сигналын арткы четине өткөрөт.
II.Байланыштуу параметрлер жана зат атоочтор
1. Жалпы сүрөт форматтары
1.1 RGB формат:
RGB565 жана RGB888 сыяктуу салттуу кызыл, жашыл жана көк формат;16 биттик маалымат форматы 5 бит R + 6 бит G + 5 бит B. G дагы бир битке ээ, анткени адамдын көзү жашылга көбүрөөк сезгич.
1.2 YUV форматы:
Luma (Y) + chroma (UV) формат.YUV пикселдик форматты билдирет, мында жаркырагандык параметри жана хроминанстык параметр өзүнчө туюнтулган.Бул бөлүүнүн артыкчылыгы, ал өз ара кийлигишүүнү гана болтурбастан, сүрөттүн сапатына өтө көп таасир этпестен, хрома үлгүлөрүн алуу ылдамдыгын азайтат.YUV - бул жалпы термин.Анын спецификалык жайгашуусу үчүн аны көптөгөн конкреттүү форматтарга бөлүүгө болот.
Chroma (UV) түстүн эки аспектисин аныктайт: түс жана каныккандык, алар тиешелүүлүгүнө жараша CB жана CR менен көрсөтүлөт.Алардын ичинен Cr RGB кириш сигналынын кызыл бөлүгү менен RGB сигналынын жарыктык маанисинин ортосундагы айырманы чагылдырса, Cb RGB кириш сигналынын көк бөлүгү менен RGB сигналынын жарыктык маанисинин ортосундагы айырманы чагылдырат.
Негизги тандоо форматтары YCbCr 4:2:0, YCbCr 4:2:2, YCbCr 4:1:1 жана YCbCr 4:4:4.
1.3 RAW маалымат форматы:
RAW сүрөтү CMOS же CCD сүрөт сенсору тартылган жарык булагы сигналын санариптик сигналга айландырган чийки маалымат.RAW файлы – санарип камера сенсорунун баштапкы маалыматын жана камера тарабынан түзүлгөн кээ бир метаберилиштерди (мисалы, ISO жөндөөлөрү, жабуунун ылдамдыгы, диафрагма мааниси, ак баланс ж.б.) жазган файл.RAW - бул иштетилбеген жана кысылбаган формат жана аны "чийки сүрөт коддолгон маалыматтар" же ачыкыраак "санариптик терс" деп атаса болот.Сенсордун ар бир пиксели түс чыпкасына туура келет жана чыпкалар Байер үлгүсүнө ылайык бөлүштүрүлөт.Ар бир пикселдин маалыматтары түз чыгарылат, тактап айтканда RAW RGB маалыматтар
Чийки маалыматтар (Чийки RGB) түс интерполяциясынан кийин RGB болуп калат.

RAW форматындагы сүрөттүн мисалы
2. Байланышкан техникалык көрсөткүчтөр
2.1 Сүрөттүн чечилиши:
SXGA (1280 x1024), 1,3 мегапиксел
XGA (1024 x768), 0,8 мегапиксел
SVGA (800 x600), 0,5 мегапиксел
VGA (640x480), 0,3 мегапиксел (0,35 мегапиксел 648X488ге тиешелүү)
CIF(352x288), 0,1 мегапиксел
SIF/QVGA(320x240)
QCIF(176x144)
QSIF/QQVGA(160x120)
2.2 Түс тереңдиги (түстүү биттердин саны):
256 түстүү боз шкала, боз 256 түрү (анын ичинде ак жана кара).
15 же 16 биттик түс (жогорку түс): 65 536 түс.
24-бит түс (чыныгы түс): Ар бир негизги түстө 256 деңгээл бар жана алардын айкалышы 256*256*256 түскө ээ.
32-бит түс: 24-бит түстөн тышкары, кошумча 8 бит кабатталган катмардын графикалык маалыматтарын сактоо үчүн колдонулат (альфа каналы).
2.3 Оптикалык масштаб жана санариптик масштаб:
Оптикалык масштаб: объективди тууралоо менен тарткыңыз келген объектти кичирейтиңиз/кичирейтиңиз.Ал пикселдерди жана сүрөттүн сапатын негизинен өзгөрүүсүз сактайт, бирок сиз идеалдуу сүрөттү тарта аласыз.Санариптик масштаб: Чындыгында масштаб жок.Ал жөн гана түпнуска сүрөттөн алып, чоңойтот. ЖК экранында көргөнүңүз чоңойтулган, бирок сүрөттүн сапаты олуттуу жакшыртылган эмес жана пикселдер камераңыз тарта турган максималдуу пикселдерден төмөн.Сүрөттүн сапаты негизинен татыксыз, бирок ал кандайдыр бир ыңгайлуулукту камсыздай алат.
2.4 Сүрөттү кысуу ыкмасы:
JPEG/M-JPEG
H.261/H.263
MPEG
H.264
2.5 Сүрөттүн ызы-чуусу:
Ал сүрөттөгү ызы-чууну жана интерференцияны билдирет жана сүрөттө белгиленген түстүү ызы-чуу катары көрүнөт.
2.6 Авто ак балансы:
Жөнөкөй сөз менен айтканда: камера менен ак объекттерди калыбына келтирүү.Байланыштуу түшүнүктөр: түс температурасы.
2.7 Көрүү бурчу:
Бул адамдын көзүнүн сүрөттөө принцибине ээ, ал ошондой эле сүрөттөө диапазону деп аталат.
2.8 Автофокус:
Автофокусту эки категорияга бөлүүгө болот: бири объектив менен объектинин ортосундагы аралыкка жараша диапазондогу автофокус, ал эми экинчиси фокустоо экранында так сүрөттөлүштүн негизинде фокус аныктоочу автофокус (айкындуулук алгоритми).
Эскертүү: Чоңойтуу – алыскы объекттерди жакындатуу.Фокус сүрөттү ачык-айкын кылуу болуп саналат.
2.9 Авто экспозиция жана гамма:
Бул диафрагма менен жапкычтын айкалышы.Диафрагма, жабуунун ылдамдыгы, ISO.Гамма – адамдын көзүнүн жарыктыкка жооп берүү ийри сызыгы.
III.Башка камера түзүлүшү