手機(jī)攝像頭的成像原理

物方光線進(jìn)入系統(tǒng)，經(jīng)過鏡頭，到達(dá)圖像傳感器，光子打到傳感器上產(chǎn)生可移動(dòng)電荷，這是內(nèi)光電效應(yīng)，可移動(dòng)電荷匯集形成電信號(hào)，由于處理器無法識(shí)別電荷信號(hào)，需要把電信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，對(duì)于圖像傳感器是cmos的系統(tǒng)不需要外加模數(shù)轉(zhuǎn)換器，而對(duì)于以ccd作為圖像傳感器的系統(tǒng)需要A／D轉(zhuǎn)換器，經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換器件，電荷信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，數(shù)字信號(hào)經(jīng)過放大電路進(jìn)入微處理器，數(shù)字信號(hào)經(jīng)過DSP數(shù)字信號(hào)處理芯片經(jīng)過存儲(chǔ)處理后，傳輸?shù)狡聊恍纬珊臀镆粯拥膱D像。

影響手機(jī)攝像頭性能的一些關(guān)鍵因素

像素

通常所說的“XXX萬像素”實(shí)際是指相機(jī)的分辨率，其數(shù)值大小主要由相機(jī)傳感器中的像素點(diǎn)（即最小感光單位）數(shù)量決定，例如500萬像素就意味著傳感器中有500萬個(gè)像素點(diǎn)，和手機(jī)屏幕中的像素?cái)?shù)量決定屏幕是720p或1080p分辨率是一個(gè)道理。

像素決定照片質(zhì)量？

通常會(huì)以為相機(jī)像素越高，拍的照片就越清晰，實(shí)際上。相機(jī)的像素唯一能決定的是其所拍圖片的分辨率，而圖片的分辨率越高，只代表了圖片的尺寸越大，并不能說明圖片越清晰。

高像素的優(yōu)勢(shì)在哪里呢？

更高像素的相機(jī)所拍圖片的尺寸更大，假如我們想把樣張打印出來，以常規(guī)的300像素／英寸的打印標(biāo)準(zhǔn)來計(jì)算，1300萬像素相機(jī)所拍的4208×3120像素樣張，可打印17英寸照片，而800萬像素相機(jī)的3200×2400像素樣張，打印超過13英寸的照片就開始模糊了。很顯然1300萬像素相機(jī)樣張可打印的尺寸更大。

傳感器

既然像素不是決定圖片質(zhì)量的關(guān)鍵因素，那么誰才是呢？答案是傳感器。

相機(jī)傳感器主要分兩種：CCD和CMOS。CCD傳感器雖然成像質(zhì)量好，但是成本較高，并不適用于手機(jī)，而CMOS傳感器憑借著較低的功耗和價(jià)格以及優(yōu)異的影像品質(zhì)，在手機(jī)領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛。

CMOS傳感器又分為背照式和堆棧式兩種，二者系出同門，技術(shù)最早都由索尼研發(fā)，索尼背照式傳感器品牌名為“Exmor R”，堆棧式傳感器為“Exmor RS”。

相對(duì)來說，傳感器尺寸越大，感光性能越好，捕捉的光子（圖形信號(hào)）越多，信噪比越低，成像效果自然也越出色，然而更大的傳感器卻會(huì)導(dǎo)致手機(jī)的體積、重量、成本增加。

背照式傳感器的出現(xiàn)，有效的解決了這個(gè)問題，在相同尺寸下，它使傳感器感光能力提升了100％，有效地改善了在弱光環(huán)境下的成像質(zhì)量。

鏡頭

鏡頭是將拍攝景物在傳感器上成像的器件，相當(dāng)于相機(jī)的“眼睛”，通常由由幾片透鏡組成，光線信號(hào)通過時(shí)，鏡片們會(huì)層層過濾雜光（紅外線等），所以，鏡頭片數(shù)越多，成像就越真實(shí)

光圈

光圈由鏡頭中幾片極薄的金屬片組成，可以通過改變光圈孔的大小控制進(jìn)入鏡頭到達(dá)傳感器的光線量。光圈的值通常用f／2．2、f／2．4來表示，數(shù)字越小，光圈就越大，兩者成反比例關(guān)系。

它的工作原理是，光圈開得越大，通過鏡頭到達(dá)傳感器的光線就越多，成像畫面就越明亮，反之畫面就越暗。因此，在夜拍或暗光環(huán)境下，大光圈的成像優(yōu)勢(shì)就更明顯。
除了控制通光量，光圈還具有控制景深的功能。生活中，我們時(shí)常會(huì)看到背景虛化效果很強(qiáng)的照片，不僅突出了拍攝焦點(diǎn)，還具有很唯美的藝術(shù)感，而這就是所謂的景深。光圈開的越大，景深越小，背景虛化效果就更明顯。