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攝像頭的主要結構和組件.
來源:www.nb-chengda.com 發布時間:2024年05月17日
從攝像頭的組成來看決定一個攝像頭的品質從硬件上來說主要是:鏡頭、主控芯片與感光芯片。
1、鏡頭(LENS)
五層“全玻”,也算目前頂 級的攝像頭鏡頭了。鏡頭的組成是透鏡結構,由幾片透鏡組成,一般有塑膠透鏡(plastic)或玻璃透鏡(glass)。通常攝像頭用的鏡頭構造有:1P、2P、1G1P、1G2P、2G2P、4G等。透鏡越多,成本越高;玻璃透鏡比塑膠貴。因此一個品質好的攝像頭應該是采用玻璃鏡頭,成像效果就相對塑膠鏡頭會好。現在市場上的大多攝像頭產品為了降低成本,一般會采用塑膠鏡頭或半塑膠半玻璃鏡頭(即:1P、2P、1G1P、1G2P等)。
2、感光芯片(SENSOR)
是組成數碼攝像頭的重要組成部分,根據元件不同分為
CCD(Charge Coupled Device,電荷耦合元件)應用在攝影攝像方面的高端技術元件。
CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor,金屬氧化物半導體元件)應用于較低影像品質的產品中。
目前CCD元件的尺寸多為1/3英寸或者1/4英寸,在相同的分辨率下,宜選擇元件尺寸較大的為好。
CCD的優點是靈敏度高,噪音小,信噪比大。但是生產工藝復雜、成本高、功耗高。
CMOS的優點是集成度高、功耗低(不到CCD的1/3)、成本低。但是噪音比較大、靈敏度較低、對光源要求高。在相同像素下CCD的成像往往通透性、明銳度都很好,色彩還原、曝光可以保證基本準確。而CMOS的產品往往通透性一般,對實物的色彩還原能力偏弱,曝光也都不太好。
所以我們在使用攝像頭,尤其是采用CMOS芯片的產品時就更應該注重技巧:
首先不要在逆光環境下使用(這點CCD同),尤其不要直接指向太陽,否則“放大鏡燒螞蟻”的慘劇就會發生在您的攝像頭上。其次環境光線不要太弱,否則直接影響成像質量。克服這種困難有兩種辦法,一是加強周圍亮度,二是選擇要求最小照明度小的產品,現在有些攝像頭已經可以達到5lux。
最后要注意的是合理使用鏡頭變焦,不要小瞧這點,通過正確的調整,攝像頭也同樣可以擁有拍攝芯片的功能。目前,市場銷售的數碼攝像頭中,基本是CCD和CMOS平分秋色。在采用CMOS為感光元器件的產品中,通過采用影像光源自動增益補強技術,自動亮度、白平衡控制技術,色飽和度、對比度、邊緣增強以及伽馬矯正等先進的影像控制技術,完全可以達到與CCD攝像頭相媲美的效果。受市場情況及市場發展等情況的限制,攝像頭采用CCD圖像傳感器的廠商為數不多,主要原因是采用CCD圖像傳感器成本高的影響。
3、主控芯片(DSP)
中星微(VIMICRO)301Plus主控芯片,是目前攝像頭中最好的核心IC之一
在DSP的選擇上,是根據攝像頭成本、市場接受程度來進行確定。現在DSP廠商在設計、生產DSP的技術已經逐漸成熟,在各項技術指標上相差不是很大,只是有些DSP在細微的環節及驅動程序要進行進一步改進。
4、圖像解析度/分辨率(Resolution)
即傳感器像素,也就是我們常說的多少像素的攝像頭,是衡量攝像頭的一個重要指標之一,一些產品都會在包裝盒標著30萬像素或35萬像素。在實際應用中,攝像頭的像素越高,拍攝出來的圖像品質就越好,但另一方面也并不是像素越高越好,對于同一畫面,像素越高的產品它的解析圖像的能力也越強,但相對它記錄的數據量也會大得多,所以對存儲設備的要求也就高得多,因而在選擇時宜采用當前的主流產品。由于受到攝像頭價格、電腦硬件、成像效果等因素的影響,現在市面上的攝像頭基本在30萬像素這個檔次上進行銷售。還有就是由于CMOS成像效果在高像素上并不理想,因此統治高像素攝像頭的市場仍然是CCD攝像頭。值得注意的一點:有些分辨率的標識是指這些產品利用軟件所能達到的插值分辨率,雖然說也能適當提高所得圖像的精度,但和硬件分辨率相比還是有著一定的差距的。
5、視頻捕獲速度
視頻捕獲能力是用戶最為關心的功能之一,很多廠家都聲稱最大30幀/秒的視頻捕獲能力,但實際使用時并不能盡如人意。目前攝像頭的視頻捕獲都是通過軟件來實現的,因而對電腦的要求非常高,即CPU的處理能力要足夠的快,其次對畫面要求的不同,捕獲能力也不盡相同。現在攝像頭捕獲畫面的最大分辨率為640×480,在這種分辨下沒有任何數字攝像頭能達到30幀/秒的捕獲效果,因而畫面會產生跳動現象。比較現實的是在320×240分辨率下依靠硬件與軟件的結合有可能達到標準速率的捕獲指標,所以對于完全的視頻捕獲速度,只是一種理論指標。用戶應根據自己的切實需要,選擇合適的產品以達到預期的效果。
上一條:
攝像頭的發展前景
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攝像頭的主要結構和組件
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