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“以小見大”,透析手機攝像頭硬件組成

發(fā)布時間:2014-11-15 責任編輯:echolady

【導讀】如今的智能手機同質化嚴重,日益的推陳出新使得手機廠商壓力倍增。原來的硬件性能已經毫無意義,手機廠商只能想出其他的賣點,手機體驗進入廠商的視線。至此,手機攝像頭的開發(fā)成為熱點話題。

現在購買智能手機時問促銷員最多的問題無非就是“這個手機像素多少?”,面對這樣的問題,最初手機廠商也都沒法去滿足用戶的需求,但隨著智能手機的快速發(fā)展,手機拍照的重要性,手機廠商們也爭相在手機攝像頭上大做文章,500萬像素,800萬像素,1300萬像素,2070萬像素,4100萬像素,這種變化發(fā)展就涵蓋了智能手機攝像頭演變的過程,雖然像素在以函數級增長,但是這其中大家又了解多少呢?

  “以小見大”,透析手機攝像頭硬件組成
 
簡述手機攝像頭

手機攝像頭其實是分為內置與外置的,內置不外乎就是一般我們使用的手機所帶的攝像頭,而外置攝像頭確實也有見過。但是,大家應該見得不多,其實手機外置攝像頭是在手機發(fā)展初期的特殊階段的一個過渡性的產物,很久以前手機功能還不強大,大部分都不帶內置攝像頭,確實有過手機外置攝像頭的產品出現。

現在的手機基本上都帶攝像頭,并且拍照功能都很強大,因此現在追求手機外置攝像頭已經沒有什么意義和必要了,因為它沒有市場空間。

不過手機外置高倍鏡頭倒是很受發(fā)燒友們的青睞。而且iPhone,索尼等大品牌也都有嘗試出產這種外置攝像頭。

傳感器

作為手機新型的拍攝功能,內置的數碼相機功能與我們平時所見到的低端的(10萬--130萬像素)數碼相機相同。與傳統(tǒng)相機相比,傳統(tǒng)相機使用“膠卷”作為其記錄信息的載體,而數碼相機的“膠卷”就是其成像感光器件,而且是與相機一體的,是數碼相機的心臟。感光器是數碼相機的核心,也是最關鍵的技術。當前手機數碼相機的核心成像部件有兩種:一種是廣泛使用的CCD(電荷藕合)元件;另一種是CMOS(互補金屬氧化物導體)器件。

堆棧式攝像頭對比背照式攝像頭

現在的智能手機拍照功能已經達到了一定的飽和點,諾基亞的Lumia1020更是以奪人眼球的4100萬像素,出盡風頭,而這也決定了這些手機拍照水平的優(yōu)劣。
此前大家都在討論一個關于手機攝像頭的話題,那就是“背照式攝像頭與堆棧式攝像頭”。提到這兩種攝像頭就不得不從早些的傳統(tǒng)型攝像頭說起,傳統(tǒng)型攝像頭由于本身的限制問題,并不會比背照式好,主要體現在弱光的情況下,弱光情況下傳統(tǒng)型攝像頭的表現就會顯得有點“捉襟見肘”了,較難在低光環(huán)境下拍攝出明亮、質量好的照片。

進入正題,背照式攝像頭的出現就彌補了這些不足之處,相比起普通的傳感器,搭載背照式傳感器的攝像頭能夠在弱光環(huán)境下,提高約30%—50%的感光能力,能夠在弱光下拍攝更高質量的照片。

為什么背照式傳感器會在感光能力上提高這么多?

簡單來說就是因為背照式傳感器比以往的傳感器更薄,具有更佳的畫質和更低的噪點等特性。

再來說說堆棧式攝像頭,它是由索尼推出的手機攝像頭傳感器,其實不說的那么專業(yè)的話,堆棧式攝像頭就是背照式攝像頭的一個全新升級版本。

堆棧式傳感器是從背照式傳感器進化提升而來的產品,也是由背照式的基礎上發(fā)展而來的,堆棧式傳感器吸取了背照式的優(yōu)勢地方,再彌補了其劣勢的地方,進行了更加全面的優(yōu)化升級。除此之外,堆棧式傳感器還可以兼顧背照式結構的設計,使到攝像頭的拍攝畫質有了很大的提高。

其實到現在,越來越多的手機生產廠商推出的手機的攝像頭采用了堆棧式傳感器,憑借更優(yōu)秀的表現,堆棧式傳感器逐漸成為手機攝像頭的主流。

處理芯片

處理芯片效果相當于計算機里的CPU,他的功能主要是通過一系列復雜的數學算法運算,對由CMOS傳感器來的數字圖像信號進行優(yōu)化處理,并把處理后的信號通過USB等接口傳到PC等設備。

“成像的質量是什么決定的?”

說起成像質量,我們需要先了解手機相機的結構,手機相機包含了很多微小的元器件,構成要素包括傳感器、鏡頭、鏡頭支架、軟硬板等,其中,傳感器和鏡頭對成像效果影響是最大的。

圖像傳感器類型與尺寸決定畫質,傳感器尺寸是影響感光元件成像效果的一個關鍵因素。手機上的傳感器與老式相機中的膠卷功能相似,市面上手機使用的主流相機傳感器有兩種類型,CCD和CMOS,受制于多種因素,目前手機使用的傳感器多為CMOS。

CCD/CMOS傳感器的尺寸很大程度上決定了相片的成像質量,傳感器尺寸越大,感光面積越大,成像效果越好。一般情況下,500萬像素的背照式CMOS要比800萬像素傳統(tǒng)CMOS的拍照效果好。

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