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1.1 Camera 工作原理1.2 Camera 模組組成1.3 Camera 常見縮寫解釋1.4 Camera 部分名詞解釋1.5 參考文獻(xiàn)

外部光線穿過鏡頭Lens 后， 經(jīng)過 Color Filter 濾波后照射到CMOS Sensor 上， CMOS Sensor 將從 Lens 上傳導(dǎo)過來的光線轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，再通過內(nèi)部的AD模數(shù)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。如果 Sensor 沒有集成 DSP（數(shù)字信號(hào)處理），則通過 DVP（數(shù)字視頻端口） 的方式傳輸?shù)?基帶Baseband上，此時(shí)的數(shù)據(jù)格式是 RAW DATA。如果集成 了 DSP， RAW DATA 數(shù)據(jù)經(jīng)過 AWB、 則 Color Matrix、 Lens Shading、 Gamma、 Sharpness、 AE 和 De-noise 處理，后輸出 YUV 或 RGB 格式的數(shù)據(jù)。最后會(huì)由 CPU 送到 framebuffer 中進(jìn)行顯示，這樣我們就看到 camera 拍攝到的影像了Camera 工作原理舉例：

程序員Android 轉(zhuǎn)于網(wǎng)絡(luò)

Camera 模組主要包含 鏡頭Lens、傳感器Sensor 、軟硬結(jié)合板FPC、ISP圖像處理器，音圈馬達(dá)VCM等 。Camera 模組舉例：

程序員Android 轉(zhuǎn)于網(wǎng)絡(luò)

AE 自動(dòng)曝光根據(jù)可用光源調(diào)節(jié)自動(dòng)設(shè)置曝光值，避免找錯(cuò)主體拍攝時(shí)候過曝或曝光不足，主要有光圈 、曝光時(shí)間、感光度ISO三者共同決定。

AF 自動(dòng)對(duì)焦通過對(duì)既得圖像對(duì)比度移動(dòng)鏡頭，使圖像對(duì)比度達(dá)到最大

AWB 自動(dòng)白平衡根據(jù)光源條件調(diào)節(jié)調(diào)整圖片顏色的保真程度，避免物體在不同光線照射下出現(xiàn)不同程度的色差。

CDAF Contrast Detection Auto Focus 反差對(duì)焦

反差對(duì)焦是目前普及率最高、使用最廣泛、成本相對(duì)較低的自動(dòng)對(duì)焦技術(shù)，也稱對(duì)比度對(duì)焦。

對(duì)焦的過程就是通過移動(dòng)鏡片來使對(duì)焦區(qū)域的圖像達(dá)到最清晰的過程，所以對(duì)焦成功以后，直觀的感受就是焦點(diǎn)的清晰度最高，而焦點(diǎn)以外的區(qū)域表現(xiàn)為相對(duì)模糊的狀態(tài)。

采用反差對(duì)焦的相機(jī)，當(dāng)我們對(duì)準(zhǔn)被攝物體時(shí)，鏡頭模組內(nèi)的馬達(dá)便會(huì)驅(qū)動(dòng)鏡片從底部向頂部移動(dòng)，在這個(gè)過程中，像素傳感器將會(huì)對(duì)整個(gè)場(chǎng)景范圍進(jìn)行縱深方向上的全面檢測(cè)，并持續(xù)記錄對(duì)比度等反差數(shù)值。找出反差最大位置后，運(yùn)動(dòng)到頂部的鏡片則會(huì)重新回到該位置，完成最終的對(duì)焦。

所以使用反差對(duì)焦的手機(jī)在拍照過程中，如果取景框中的物體位置、內(nèi)容發(fā)生了變動(dòng)，我們的肉眼就可以觀察到屏幕上的內(nèi)容由模糊到清晰再到模糊的過程，有一種鏡片在前后推拉的直觀感受。

因?yàn)榉床顚?duì)焦的工作方式是進(jìn)行對(duì)比度檢測(cè)，因此相機(jī)鏡片必須要前后移動(dòng)完整記錄所有的圖像信息，然后計(jì)算對(duì)比度最高的位置，才能最終完成對(duì)焦。所以反差對(duì)焦的一個(gè)主要缺點(diǎn)就是耗費(fèi)的時(shí)間較長(zhǎng)

PDAF Phase Detection Auto Focus 相位對(duì)焦

單反相機(jī)普遍采用相位對(duì)焦系統(tǒng)，相比于數(shù)碼單反相機(jī)上的相位對(duì)焦，手機(jī)上的相位對(duì)焦則是直接將自動(dòng)對(duì)焦傳感器和像素傳感器直接集成在一起，即從像素傳感器上拿出左右相對(duì)的成對(duì)像素點(diǎn)，分別對(duì)場(chǎng)景內(nèi)的物體進(jìn)行進(jìn)光量等信息的檢測(cè)，通過比對(duì)左右兩側(cè)的相關(guān)值的情況，便會(huì)迅速找出準(zhǔn)確的對(duì)焦點(diǎn)，之后鏡片馬達(dá)便會(huì)一次性地將鏡片推到相應(yīng)位置，完成對(duì)焦。

由于取消了之前的檢測(cè)過程，且鏡片馬達(dá)需要移動(dòng)的距離更短，對(duì)焦速度明顯變快，在畫面上也不會(huì)有來回對(duì)焦的情況，對(duì)于拍視頻而言，效果也更加自然。不過，相位對(duì)焦并不是那么完美，它對(duì)光線的要求就比較高，在弱光拍攝環(huán)境下，相位對(duì)焦就無能威力了。

LDAF Laser Detection Auto Focus 激光對(duì)焦

激光對(duì)焦是通過后置攝像頭旁邊的紅外激光傳感器向被攝物體發(fā)射低功率激光，經(jīng)過反射后被傳感器接收，并計(jì)算出與被攝物體之間的距離。之后鏡間馬達(dá)便直接將鏡片推到相應(yīng)位置，完成對(duì)焦。和相位對(duì)焦一樣，同樣是一次完成。

激光對(duì)焦技術(shù)對(duì)于微距、弱光環(huán)境以及反差不夠明顯的區(qū)域，效果顯著，能夠有效提高手機(jī)在這些情況下的對(duì)焦成功率，只是在對(duì)焦速度上，激光對(duì)焦比較一般。而在光線正常的條件下，激光對(duì)焦的速度和相位對(duì)焦一樣非常之快

YUV Sensor 低端5M以下

YUV Sensor輸出的Data格式為YUV，圖像的效果處理使用Sensor內(nèi)部的ISP，BB端接收YUV格式的data后只進(jìn)行格式的轉(zhuǎn)換，效果方面不進(jìn)行處理，由于Sensor內(nèi)部的ISP處理能力有限，且YUV Sensor的數(shù)據(jù)量比較大（YUV422的格式1個(gè)pixel2個(gè)byte），一般Size都比較小，常見的YUV sensor都是5M以下

RAW Sensor 主流模組

Raw Sensor輸出的Data格式為Raw，圖像的效果處理使用BB端的ISP，BB端接收Raw data后進(jìn)行一系列的圖像處理（OB，Shading，AWB，Gamma，EE，ANR等），效果方面由BB端控制，需要針對(duì)不同的模組進(jìn)行效果調(diào)試，Raw sensor是目前的主流，數(shù)據(jù)量比YUV Sensor?。≧AW10 格式的sensor 1個(gè)pixel 10個(gè)bit）使用平臺(tái)ISP處理，能支持較大的size

三路電壓

camera包含的三路電壓：模擬電壓（VCAMA） AVDD模擬供電，主要給感光區(qū)域和ADC部分供電數(shù)字電壓（VCAMD）DVDD數(shù)字供電，主要給ISP供電IO口電壓（VCAMIO）VDDIO數(shù)字IO電魚主要給I2C 部分供電

ps:還有一個(gè)VCAM_AF 是對(duì)Camera 自動(dòng)對(duì)焦馬達(dá)供電

I2C信號(hào)BB與Sensor端通過I2C來通信（讀寫寄存器），包括SCL（I2C Clock） SDA（I2C Data）信號(hào)

mipi幾條lane

mipi data是成對(duì)的差分信號(hào)，MIPI_RDN和MIPI_RDP，有幾對(duì)這樣的pin腳，則說明是幾條lane，同一顆sensor由于register setting不同，輸出的信號(hào)有可能是2 lane或者4lane等

Data Format

Sensor輸出的數(shù)據(jù)格式，對(duì)于YUV Sensor來說，Data Fomat一般有YUYV，YVYU，UYVY等，配置不對(duì)可能會(huì)導(dǎo)致顏色和亮度錯(cuò)掉，例如下圖

程序員Android 轉(zhuǎn)于網(wǎng)絡(luò)

MCLK

BB提供給Sensor的外部clock

PCLK

Parallel接口的Sensor輸出的clock，該clock變化一次，data更新一次

mipi 信號(hào)

mipi信號(hào)包括mipi clock和mipi data，該信號(hào)是高速信號(hào)，用來傳輸mipi數(shù)據(jù)包

參考文獻(xiàn)：

【騰訊文檔】Camera學(xué)習(xí)知識(shí)庫https://docs.qq.com/doc/DSWZ6dUlNemtUWndv

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