Kamera modulunun əsas quruluşu və iş prinsipi

Kamera modulunun əsas strukturu

I. Kameranın quruluşu və iş prinsipi

Səhnə obyektiv vasitəsilə çəkilir, yaradılan optik təsvir sensora proyeksiya edilir, sonra optik təsvir elektrik siqnalına çevrilir, bu da analoqdan rəqəmsal çevrilmə yolu ilə rəqəmsal siqnala çevrilir.Rəqəmsal siqnal DSP tərəfindən işlənir və sonra emal üçün kompüterə göndərilir və nəhayət, telefon ekranında görünə bilən bir şəkilə çevrilir.

Rəqəmsal siqnalın emalı (DSP) çipinin funksiyası: bir sıra mürəkkəb riyazi alqoritmlər vasitəsilə rəqəmsal görüntü siqnal parametrlərini optimallaşdırın və işlənmiş siqnalları USB və digər interfeyslər vasitəsilə fərdi kompüterlərə və digər cihazlara ötürün.DSP struktur çərçivəsi:
1, ISP (şəkil siqnal prosessoru)
1. ISP (şəkil siqnal prosessoru)
2, JPEG kodlayıcı
2. JPEG kodlayıcısı
3, USB cihaz nəzarətçisi
3. USB cihaz nəzarətçisi

Ümumi kamera sensorlarının iki növü var,

Bunlardan biri CCD (Chagre Couled Device) sensoru, yəni şarjla əlaqəli cihazdır.
Digəri CMOS (Tamamlayıcı Metal Oksid Yarımkeçirici) sensoru, yəni tamamlayıcı metal oksid yarımkeçiricidir.
CCD-nin üstünlüyü yaxşı görüntü keyfiyyətindədir, lakin istehsal prosesi mürəkkəbdir, qiymət yüksəkdir və enerji istehlakı yüksəkdir.Eyni qətnamədə CMOS CCD-dən daha ucuzdur, lakin görüntü keyfiyyəti CCD-dən aşağıdır.CCD ilə müqayisədə CMOS görüntü sensoru daha az enerji sərfiyyatına malikdir.Bundan əlavə, proses texnologiyasının inkişafı ilə CMOS-un görüntü keyfiyyəti də davamlı olaraq yaxşılaşdırılıb.Buna görə də, bazarda mövcud mobil telefon kameralarının hamısı CMOS sensorlarından istifadə edir.

Mobil telefon kamerasının sadə quruluşu
Lens: işığı toplayın və mənzərəni görüntü mühitinin səthinə proyeksiya edin.
Şəkil sensoru: obyektiv tərəfindən səthə proyeksiya olunan təsviri (işıq siqnalı) elektrik siqnalına çevirən görüntüləmə mühiti.
Mühərrik: linzanın hərəkətini idarə edir ki, linza aydın təsviri təsvir mühitinin səthinə çıxarsın.
Rəng filtri: İnsan gözünün gördüyü mənzərə görünən işıq zolağındadır və görüntü sensoru insan gözündən daha çox işıq bandını tanıya bilər.Buna görə də, artıq işıq zolağının süzülməsi üçün rəng filtri əlavə edilir ki, görüntü sensoru gözlər tərəfindən görülən faktiki səhnələri çəkə bilsin.
Motor sürücüsü çipi: motorun hərəkətini idarə etmək və avtofokus əldə etmək üçün linzaları idarə etmək üçün istifadə olunur.
Devre lövhəsi substratı: Şəkil sensorunun elektrik siqnalını arxa ucuna ötürün.
II.Əlaqədar parametrlər və isimlər
1. Ümumi şəkil formatları
1.1 RGB formatı:
RGB565 və RGB888 kimi ənənəvi qırmızı, yaşıl və mavi format;16-bit məlumat formatı 5-bit R + 6-bit G + 5-bit B. G-də bir bit daha var, çünki insan gözləri yaşıl rəngə daha həssasdır.
1.2 YUV formatı:
Luma (Y) + xroma (UV) formatı.YUV, parlaqlıq parametrinin və xrominasiya parametrinin ayrıca ifadə edildiyi piksel formatına aiddir.Bu ayırmanın üstünlüyü ondan ibarətdir ki, o, nəinki qarşılıqlı müdaxilənin qarşısını alır, həm də görüntü keyfiyyətinə çox təsir etmədən xroma seçmə sürətini azaldır.YUV daha ümumi bir termindir.Xüsusi təşkili üçün onu bir çox xüsusi formatlara bölmək olar.
Xroma (UV) rəngin iki aspektini müəyyənləşdirir: müvafiq olaraq CB və CR ilə təmsil olunan rəng və doyma.Onların arasında Cr RGB giriş siqnalının qırmızı hissəsi ilə RGB siqnalının parlaqlıq dəyəri arasındakı fərqi, Cb isə RGB giriş siqnalının mavi hissəsi ilə RGB siqnalının parlaqlıq dəyəri arasındakı fərqi əks etdirir.
Əsas seçmə formatları YCbCr 4:2:0, YCbCr 4:2:2, YCbCr 4:1:1 və YCbCr 4:4:4-dür.
1.3 RAW məlumat formatı:
RAW təsviri CMOS və ya CCD görüntü sensorunun çəkilmiş işıq mənbəyi siqnalını rəqəmsal siqnala çevirdiyi xam məlumatlardır.RAW faylı rəqəmsal kamera sensorunun orijinal məlumatını və kamera tərəfindən yaradılan bəzi metadataları (məsələn, ISO parametrləri, çekim sürəti, diyafram dəyəri, ağ balansı və s.) qeyd edən fayldır.RAW işlənməmiş və sıxılmamış formatdır və onu “xam şəkil kodlu məlumat” və ya daha qabarıq şəkildə “rəqəmsal mənfi” adlandırmaq olar.Sensorun hər pikseli rəng filtrinə uyğundur və filtrlər Bayer modelinə uyğun olaraq paylanır.Hər bir pikselin məlumatları birbaşa, yəni RAW RGB məlumatları çıxarılır
Raw data (Raw RGB) rəng interpolyasiyasından sonra RGB olur.

RAW formatında şəkil nümunəsi
2. Müvafiq texniki göstəricilər
2.1 Şəkil həlli:
SXGA (1280 x1024), 1,3 meqapiksel
XGA (1024 x768), 0,8 meqapiksel
SVGA (800 x600), 0,5 meqapiksel
VGA (640x480), 0,3 meqapiksel (0,35 meqapiksel 648X488-ə aiddir)
CIF(352x288), 0,1 meqapiksel
SIF/QVGA (320x240)
QCIF(176x144)
QSIF/QQVGA (160x120)
2.2 Rəng dərinliyi (rəng bitlərinin sayı):
256 rəngli boz şkala, 256 növ boz (qara və ağ daxil olmaqla).
15 və ya 16 bit rəng (yüksək rəng): 65,536 rəng.
24-bit rəng (əsl rəng): Hər bir əsas rəng 256 səviyyəyə malikdir və onların birləşməsi 256*256*256 rəngə malikdir.
32-bit rəng: 24-bit rəngə əlavə olaraq, əlavə 8 bit üst-üstə düşən təbəqənin (alfa kanalı) qrafik məlumatlarını saxlamaq üçün istifadə olunur.
2.3 Optik böyütmə və rəqəmsal böyütmə:
Optik böyütmə: Obyektivi tənzimləməklə çəkmək istədiyiniz obyekti böyüdün/kiçilin.O, pikselləri və görüntü keyfiyyətini əsasən dəyişməz saxlayır, lakin siz ideal şəkil çəkə bilərsiniz.Rəqəmsal böyütmə: Əslində böyütmə yoxdur.O, sadəcə orijinal şəkildən götürür və böyüdür. LCD ekranda gördükləriniz böyüdülür, lakin şəkil keyfiyyəti əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşmır və piksellər kameranızın çəkə biləcəyi maksimum piksellərdən aşağıdır.Şəkil keyfiyyəti əsasən yararsızdır, lakin bəzi rahatlıq təmin edə bilər.
2.4 Şəklin sıxılma üsulu:
JPEG/M-JPEG
H.261/H.263
MPEG
H.264
2.5 Şəkil səs-küyü:
Şəkildəki səs-küyə və müdaxiləyə istinad edir və təsvirdə sabit rəngli səs-küy kimi görünür.
2.6 Avtomatik ağ balansı:
Sadəcə olaraq: kamera tərəfindən ağ obyektlərin bərpası.Əlaqədar anlayışlar: rəng temperaturu.
2.7 Baxış bucağı:
O, görüntü diapazonu olaraq da bilinən insan gözünün təsviri ilə eyni prinsipə malikdir.
2.8 Avtomatik fokus:
Avtofokus iki kateqoriyaya bölünə bilər: biri obyektiv və obyekt arasındakı məsafəyə əsaslanan müxtəlif avtofokus, digəri isə fokuslanma ekranında aydın təsvirə əsaslanan fokus aşkarlayan avtofokusdur (kəskinlik alqoritmi).
Qeyd: Böyütmə uzaq obyektləri yaxınlaşdırmaq üçündür.Diqqət şəkli aydın etməkdir.
2.9 Avtomatik ifşa və Qamma:
Bu, diyafram və çekimin birləşməsidir.Diyafram, çekim sürəti, ISO.Qamma insan gözünün parlaqlığa cavab əyrisidir.
III.Digər kamera quruluşu