Hardware del modulo della macchina fotografica [della macchina fotografica]

1.Introduction

Modulo della macchina fotografica, modulo di CameraCompact di nome completo, CCM in breve. Il CCM consiste di quattro maggior parti: lente (lente), sensore (sensore), bordo flessibile (FPC) e chip di elaborazione di immagini (DSP). Le componenti importanti che determinano la qualità di una macchina fotografica sono: lente (lente), chip di elaborazione di immagini (DSP), sensore (sensore). Le tecnologie chiave del CCM includono: tecnologia di progettazione ottica, tecnologia di fabbricazione dello specchio asferico e tecnologia ricoprente ottica.

Principio di funzionamento: La luce raccolta dall'oggetto tramite la lente (lente), converte il segnale ottico in segnale elettrico tramite un circuito integrato del CCD o di CMOS e poi lo converte in segnale di immagine digitale attraverso l'unità di elaborazione di immagine interna (ISP) e lo produce ai segnali di immagine di processo e del convertito del processore di segnale digitale (DSP) in GRB standard, in YUV ed in altri formati.

 

2. Composizione nell'hardware
2,1 lente (lente)
La lente è un dispositivo che può ricevere i segnali luminosi e convergere i segnali luminosi al dispositivo fotosensibile CMOS/CCD. La lente determina il tasso d'accensione del sensore ed il suo effetto globale è riguardante una lente convessa.

Generalmente, la struttura della lente di una macchina fotografica è composta di parecchie lenti, compreso le lenti di plastica (DI PLASTICA) e le lenti di vetro (VETRO). Solitamente, le strutture della lente usate dalla MACCHINA FOTOGRAFICA includono: 1P, 2P, 1G1P, 1G3P, 2G2P, 4G, 8P, ecc. Più lenti, più alto il costo; le lenti di vetro sono più costose delle lenti di plastica, ma l'effetto della rappresentazione delle lenti di vetro è migliore di quello delle lenti di plastica. Attualmente, le macchine fotografiche hanno configurato per i telefoni cellulari nel mercato sono pricipalmente 1G3P (composti di 1 lente di vetro e di 3 lenti di plastica) per ridurre i costi.

2.1.1 indicatori principali della lente
A. Eliminate altrettanti chiarori come possibile

B. chiarezza di immagine

C. CRA (capo Ray Angle) deve abbinare e ridurrsi proteggere (cra della lente < Sensor="" CRA="">

D, l'apertura grande come possibile

E, distorsione leggera come possibile, ecc.

2.1.2 parametri principali della lente
(1) lunghezza focale: La lunghezza focale della lente determina la dimensione dell'immagine catturata, la dimensione del campo visivo, la dimensione della profondità di campo e la prospettiva dell'immagine. In linea generale, per una lente della unico lente, è la distanza dal centro della lente al punto focale, mentre un obiettivo è composto di lenti multiple, che è molto più complicato. La lunghezza focale qui si riferisce alla distanza dal punto centrale della lente alla chiara immagine formata sul dispositivo fotosensibile (CCD).

(2) campo visivo: Usiamo spesso il campo visivo orizzontale per riflettere la gamma di fucilazione dell'immagine. Più grande la lunghezza focale f, più piccolo l'angolo della vista e più piccolo la gamma di immagini formate sull'elemento fotosensibile; al contrario, più piccola la lunghezza focale f, più grande l'angolo della vista e più vasta la gamma di immagini formate sull'elemento fotosensibile.

(3) valore di F (rapporto di apertura): Il valore di F si riferisce alla luminosità della lente (cioè l'importo di luce trasmesso dalla lente). Lunghezza focale di F=lens/diametro dell'apertura. Per lo stesso valore di F, l'apertura di una lente lunga di lunghezza focale è più grande di quella di breve lente di lunghezza focale.

(4) apertura: L'apertura è un'apertura ottico-meccanica regolabile situata dentro la lente, che può essere utilizzata per controllare la quantità di luce che passa tramite la lente. Apertura variabile (diaframma a iride). Il dispositivo meccanico dentro la lente per controllare la dimensione dell'apertura. O si riferisce al dispositivo utilizzato per aprire o chiudere l'apertura della lente per regolare l'apertura del diaframma della lente.

(5) profondità di campo: Quando un oggetto è a fuoco, tutti gli oggetti all'interno di determinata distanza dal davanti dell'oggetto ad una determinata distanza dietro sono equivalenti ad essere chiari. La distanza fra la parte anteriore per appoggiare dove il fuoco è ragionevolmente tagliente è chiamata profondità di campo.

2,2 motore di bobina di voce del vcm (motore di bobina di voce)
Il nome completo è bobina di voce Montor, un motore di bobina di voce nell'elettronica, che è un genere di motore. Poiché il principio è simile a quello di un altoparlante, è chiamato un motore di bobina di voce, che ha le caratteristiche della risposta e dell'alta precisione ad alta frequenza. Il suo principio principale è di controllare la posizione d'allungamento della foglia della molla cambiando la corrente di CC della bobina interna del motore in un campo magnetico permanente, quindi guidare su e giù movimento. Le macchine fotografiche del telefono cellulare ampiamente usano il vcm per realizzare la funzione del automatico-fuoco, con cui la posizione della lente può essere regolato per presentare una chiara immagine.

2.2.1 indice di prestazione del vcm
La prestazione di vcm pricipalmente dipende dal rapporto della corrente alla lunghezza della corsa. A partire dalla corrente di avviamento, l'aumento corrente dovrebbe essere proporzionale alla lunghezza della corsa che può essere determinata. Più piccola la corrente in aumento richiesta, più alta l'accuratezza. Allo stesso tempo, inoltre dipende dal consumo di energia massimo, dal potere massimo e dalla dimensione.

2.2.2 classificazione di VCMs
Dalla struttura può essere diviso approssimativamente in tre categorie: (1) struttura dei frammenti di proiettile; (2) struttura della palla; (3) struttura di attrito.

In termini di funzione, può essere diviso approssimativamente in cinque categorie: (1) motore aperto del ciclo aperto; (2) motore a circuito chiuso del ciclo vicino; (3) motore mezzo montato alternativa; (4) motore ottico di stabilizzazione di immagine di OIS (diviso tipo nell'asse del tipo, di spostamento di traduzione, tipo del metallo di memoria, ecc.); (5) motore di sei-asse del ciclo di OIS+Close.

2.2.3 principio di AF
Dopo avere entrato nel modo del automatico-fuoco, il driver si muove da 0 verso il valore massimo, di modo che la lente si muove dalla posizione originale verso la posizione massima di spostamento. Attualmente, la superficie della rappresentazione del sensore prende automaticamente le immagini e le conserva nel DSP. Il DSP calcola ogni immagine attraverso queste immagini. Il valore di MTF (funzione di trasferimento di modulazione), in modo da trovare il valore massimo in questa curva di MTF e con l'algoritmo, ottenere la corrispondenza corrente a questo punto ed ancora una volta istruisce il driver fornire questa corrente alla bobina di voce, di modo che la lente si stabilizza a questo fronte della rappresentazione, di modo che la zumata automatica è raggiunta.

2.2.4 zoom e fuoco
: Realizzi lo zoom ottico facendo uso del motore dello zoom (ZOOM)

Muovendo la lente dentro la lente per cambiare la posizione del punto focale, la lunghezza della lunghezza focale della lente e la dimensione dell'angolo di visione della lente, in modo da raggiungere l'ingrandimento e la riduzione dell'impatto.

B: Realizzi l'autofocus facendo uso del motore del fuoco (AF)

Muova la posizione di intera lente (piuttosto che la lente dentro la lente) sopra una piccola distanza per controllare la lunghezza focale della lente per raggiungere le chiare immagini. Questo metodo è comunemente usato in telefoni cellulari.

Il fuoco ottico e lo zoom ottico sono concetti differenti:

Lo zoom ottico è di cambiare la posizione del punto focale muovendo la posizione relativa della lente dentro la lente, cambiare la lunghezza della lunghezza focale della lente e cambia l'angolo di visione della lente, in modo da realizzare l'ingrandimento e la riduzione dell'immagine;

La focalizzazione ottica è realmente di regolare la posizione di intera lente (non la lente dentro la lente) per controllare la distanza di immagine, in modo da dichiarare l'immagine.

2,3 IR-CUT
Ci sono varie lunghezze d'onda di luce in natura. La lunghezza d'onda di luce riconosciuta dall'occhio umano è fra 320nm-760nm e la luce che supera 320nm-760nm non può essere veduta dall'occhio umano; mentre le componenti della rappresentazione del CCD o del CMOS della macchina fotografica possono vedere assolutamente la maggior parte delle lunghezze d'onda di luce. dovuto la partecipazione di varie luci, il colore ristabilito dalla macchina fotografica ed il colore visto a occhio nudo abbia deviazioni a colori. Per esempio, le piante verdi si trasformano in in immagini bianche e rosse grigiastre diventano rosso-chiaro, il nero si trasforma in porpora, ecc. Alla notte, dovuto l'effetto di filtrazione del filtro dal doppio picco, il CCD non può utilizzare pienamente tutta la luce ed il fenomeno di nessun rumore del fiocco di neve e della sua prestazione della basso luce è insoddisfacente. Per risolvere questo problema, il filtro dal doppio di IR-CUT è utilizzato.

Il filtro dal doppio di IR-CUT si riferisce ad un insieme dei filtri costruiti nel gruppo dell'obiettivo. Quando il punto infrarosso del sensore fuori della lente individua il cambiamento di intensità della luce della luce, il IR-CUT incorporato commuta automaticamente il filtro secondo l'esterno che l'intensità della luce è commutata automaticamente di conseguenza, di modo che l'immagine può raggiungere il migliore effetto. Cioè, nel giorno o nella notte, il doppio filtro può commutare automaticamente il filtro, in modo da nessuna materia nel giorno o nella notte, il migliore effetto della rappresentazione può essere ottenuta.

2.3.1 composizione e principio in IR-CUT
Il IR HA TAGLIATO il doppio scambista del filtrante consiste di un filtro passa-basso da taglio infrarosso (un filtro infrarosso da assorbimento o da taglio), di un vetro ottico di interamente spettro (un filtro spettrale dalla interamente trasmissione), di un meccanismo di potere (che possono essere elettromagnetici, motore o dell'altra alimentazione) e le coperture, è commutato e posizionato attraverso un comitato per il controllo del circuito. Quando la luce di giorno è sufficiente, il comitato per il controllo del circuito determina lo scambista per commutare e posizionare per lavorare con il filtro infrarosso da taglio ed il CCD o il CMOS ristabilisce il colore vero; quando la luce visibile è insufficiente alla notte, il filtro infrarosso da taglio è rimosso automaticamente, l'ottica di interamente spettro gli inizio di vetro per funzionare. Attualmente, può percepire la luce infrarossa della lampada infrarossa, di modo che il CCD o il CMOS può utilizzare pienamente tutta la luce, quindi notevolmente migliorante la prestazione di visione notturna della macchina fotografica infrarossa e l'intera immagine è chiara e naturale.

2.3.2 indice di IR-CUT
A. Il grado infrarosso di taglio, la trasmissione leggera e la luce che modella effetto del filtro.

b. Parte del dispositivo di presa di forza

c. Circuito di controllo

4. Filtro ottico: Il rivestimento di IR o il vetro blu è usato generalmente per filtrare la luce infrarossa.

2,4 sensori
Il sensore di immagine (sensore di immagine) è un chip a semiconduttore con milioni a decine di milioni di fotodiodi sulla sua superficie. Quando i fotodiodi sono illuminati, genereranno le spese e convertire attacchi i segnali elettrici. La sua funzione è simile agli occhi umani, in modo dalla prestazione del sensore direttamente colpirà la prestazione della macchina fotografica.

2.4.1 struttura del sensore

2.4.2 classificazione
Elemento fotosensibile: CCD, CMOS (PPS ed APS)

Processi differenti: FSI anteriore-illuminato, retro-ha illuminato il BSI, impilato

2.4.3 indicatori
1. pixel

Il sensore ha molte cellule sensibili alla luce che convertono per attaccare le cariche elettriche, che formano un'immagine elettronica che corrisponde alla scena. Nel sensore, ogni unità fotosensibile corrisponde ad un pixel (pixel). Più pixel, significa che può percepire più dettagli dell'oggetto, in modo dall'immagine è più chiara. Più alto il pixel, più chiaro l'effetto di rappresentazione. Il prodotto di risoluzione della macchina fotografica è il valore del pixel, per esempio: 1280×960=1228800

2. Dimensione dell'obiettivo

La dimensione della parte fotosensibile del sensore di immagine, espressa generalmente in pollici. Come una TV, questi dati si riferiscono solitamente alla lunghezza diagonale del sensore di immagine, come a 1/3 pollici, più grande la superficie dell'obiettivo, migliore la trasmissione della luce e più piccola la superficie dell'obiettivo, più facile è di ottenere la maggior profondità di campo.

3. Sensibilità

È di percepire l'intensità di luce incidente tramite il CCD o CMOS e circuiti elettronici riferiti. Più alta la sensibilità, più forte la sensibilità della superficie fotosensibile da accendersi e più alta il tempo di otturazione, che è particolarmente importante quando spara i veicoli di sport e la sorveglianza di notte.

4. Otturatore elettronico

è un termine coniato in riferimento alla funzione meccanica dell'otturatore di una macchina fotografica. Controlla il periodo di percezione del sensore di immagine. Poiché il valore di percezione del sensore di immagine è l'accumulazione delle spese del segnale, più lungo il tempo di percezione, più lungo il tempo di accumulazione della tassa del segnale e maggior l'ampiezza della corrente del segnale in uscita. Più veloce l'otturatore elettronico, più bassa la sensibilità, che è adatta a fucilazione nell'ambito di luce forte.

5. Frame per secondo

Si riferisce al numero delle immagini registrate o giocate a tempo di unità. Continuamente giocare una serie di immagini produrrà un effetto animazione. Secondo il sistema visivo umano, quando la velocità di playback dell'immagine è maggior di 15 fotogrammi al secondo (cioè 15 strutture), l'occhio umano può appena vedere il salto dell'immagine; quando raggiunge 24 strutture /s — — quando 30 frames/s (cioè fra 24 strutture e 30 strutture), il fenomeno della luce intermittente non sono basicamente notevoli.

I fotogrammi al secondo (fps) o il frame per secondo indica quante volte al secondo il sensore dei grafici può aggiornare mentre elabora il campo. Risultati elevati di un frame per secondo in un'esperienza visiva più regolare e più realistica.

6. Rapporto segnale-rumore

è il rapporto della tensione del segnale alla tensione di rumore e l'unità del rapporto segnale-rumore è espressa nel dB. Generalmente, il valore di rapporto segnale-rumore dato dalla macchina fotografica è il valore quando il AGC (controllo di guadagno automatico) è spento, perché quando il AGC è acceso, il piccolo segnale sarà amplificato, di modo che il livello acustico inoltre aumenterà di conseguenza.

Il valore tipico del rapporto segnale-rumore è 45-55dB. Se è 50dB, l'immagine ha una piccola quantità di rumore, ma la qualità di immagine è buona; se è 60dB, la qualità di immagine è eccellente e non c'è rumore. Migliore il controllo. Il numero dei punti di rumore nell'immagine relativa a questo parametro, più alto il rapporto segnale-rumore, il pulitore l'immagine è e più di meno il rumore del tipo di punto nell'immagine di visione notturna.

2,5 DSPs
Funzione del processore di segnale digitale DSP (ELABORAZIONE NUMERICA DEI SEGNALI): pricipalmente con una serie di operazioni matematiche complesse di algoritmo per ottimizzare i parametri di segnale di immagine digitale e per trasmettere il segnale elaborato al PC ed altre attrezzature con USB ed altre interfacce

2.5.1 differenza fra DSP e l'ISP
Glossario:

L'ISP è l'abbreviazione dell'unità di elaborazione di segnale di immagine, che è l'unità di elaborazione di segnale di immagine.

DSP è l'abbreviazione del processore di segnale digitale, cioè, processore di segnale digitale.

Spiegazione di funzione:

L'ISP è utilizzato generalmente per elaborare i dati di uscita del sensore di immagine (sensore di immagine), quale CEA (controllo automatico dell'esposizione), AGC (controllo di guadagno automatico), AWB (equilibrio bianco automatico), correzione di colore, ombreggiatura della lente, correzione di gamma ed elimina i pixel morti, il livello del nero automatico, il livello bianco automatico ed altre funzioni.

DSP ha più funzioni, può fare alcuni foto ed eco (codec del JPEG), video e playback (video codec), codec H.264 e molto l'altra elaborazione, in breve, elaborante il segnale numerico.