Introducción al módulo de cámara (CCM)
Módulo de cámara, nombre completo CameraCompact Module, en adelante abreviado como CCM, es un importante dispositivo electrónico para la captura de imágenes. Para el módulo de la cámara, lo desarmaremos para ver cómo funciona. Mira de qué partes está compuesto.
Principios y componentes de los módulos de cámara
(1) Principio de funcionamiento: la luz recogida por el objeto a través de la lente (lente) convierte la señal de luz en una señal eléctrica a través del circuito integrado CMOS o CCD y luego se convierte en una señal de imagen digital por el procesador de imagen interno (ISP) y la salida a la señal digital El procesador (DSP) se procesa y convierte en señales de imagen de formato GRB, YUV y otros formatos estándar.
(2)CCM incluye cuatro partes principales: lente, sensor, placa blanda (FPC), chip de procesamiento de imágenes (DSP). Los componentes importantes que determinan la calidad de una cámara son la lente (lente), el chip de procesamiento de imágenes (DSP) y el sensor (sensor).Las tecnologías clave de CCM son la tecnología de diseño óptico, la tecnología de fabricación de espejos asféricos y la tecnología de revestimiento óptico.
El objetivo es el alma de la cámara. La lente tiene un efecto muy importante en el efecto de imagen. Utiliza el principio de refracción de la lente. La luz de la escena pasa a través de la lente para formar una imagen clara en el plano focal. Se pasa a través del material fotosensible CMOS o CCD El fotorreceptor registra la imagen de la escena. Los fabricantes de lentes se concentran principalmente en Taiwán, Japón y Corea del Sur. La lente, una industria con un alto contenido de tecnología óptica, tiene un umbral relativamente alto.Empresas de renombre en la industria como Fuji Seiki, Konica Minolta, Largan, Enplas, etc.
El sensor es el módulo central de CCM. Actualmente hay dos ampliamente utilizados: uno es el componente CCD (carga acoplada) ampliamente utilizado; el otro es el dispositivo CMOS (conductor complementario de óxido de metal).
El sensor de imagen del dispositivo de carga acoplada CCD (Charge Coupled Device), que está hecho de material semiconductor de alta sensibilidad, puede convertir la luz en cargas eléctricas, que se convierten en señales digitales a través de un chip convertidor de analógico a digital. CCD se compone de muchas unidades fotosensibles, generalmente en millones de píxeles. Cuando la superficie del CCD se ilumina con luz, cada unidad fotosensible reflejará la carga en el componente y las señales generadas por todas las unidades fotosensibles se suman para formar una imagen completa. Los módulos de sensores CCD están dominados por fabricantes japoneses, y más del 90 % del mercado mundial está monopolizado por fabricantes japoneses, encabezados por Sony, Panasonic y Sharp.
Semiconductor de óxido de metal complementario CMOS (Semiconductor de óxido de metal complementario) es principalmente un semiconductor hecho de los dos elementos de silicio y germanio, lo que lo hace coexistir con N (cargado-cargado) y P (cargado + cargado) en el CMOS Para semiconductores avanzados , la corriente generada por estos dos efectos complementarios puede ser registrada e interpretada en imágenes por el chip de procesamiento. Los sensores CMOS están dominados por Estados Unidos, Taiwán y Corea del Sur. Los principales fabricantes incluyen OmniVision, Agilent, Micron de Estados Unidos, Sharp Image, Original Phase y Taishi de Taiwán, y Samsung y Hyundai de Corea del Sur.
El chip de procesamiento de imágenes (DSP) es una parte importante de CCM. Su función es transferir los datos obtenidos por el chip fotosensible a la unidad central de procesamiento y actualizar el chip fotosensible de manera oportuna y rápida. Por lo tanto, la calidad del chip DSP afecta directamente la calidad de la imagen (como la saturación del color). grado, claridad, etc.).
Placa de circuito flexible FPC (PCB flexible): abreviada como "placa blanda", también conocida como "placa de circuito flexible", que conecta chips y teléfonos móviles. Juega el papel de transmisión de señales eléctricas.
El método de montaje del módulo de la cámara
(1) Plano de montaje del módulo de foco fijo
CCM se divide en el módulo de enfoque fijo y el módulode zoom automático. El módulo de foco fijo está ensamblado principalmente por una lente, soporte de lente, circuito integrado fotosensible, placa de circuito flexible, refuerzo y lámina de acero.
(2) Plano de montaje del módulo de zoom automático
El módulo de zoom automático consta de una lente, un motor de bobina de voz, un soporte de base, un circuito integrado fotosensible, un circuito integrado de conducción y un conector.
(3) módulo 3D
Lo que pasó en el mítico 3D, unas cuantas cámaras más para rodar. También hay en el teléfono.
Entendemos que esto es suficiente.
Algunos indicadores técnicos de la cámara
A continuación, hable brevemente sobre algunos indicadores técnicos comunes de la cámara.
(1) Resolución de imagen/resolución (Resolución)
QSIF/QQVGA
160x120
19200
QCIF
176x144
25344
SIF/QVGA
320x240
76800
C.I.F.
352x288
101376
100.000 píxeles
vga
640x480
307200
300.000 píxeles (350.000 se refiere a 648X488)
SVGA
800x600
480000
500.000 píxeles
XGA
1024x768
786438
800.000 píxeles
SXGA
1280x1024
1310720
1,3 millones de píxeles
UXGA
1600x1200
1920000
2 millones de píxeles
QXGA
2048x1536
3145728
3 millones de píxeles (320W)
QSXGA
2592x1944
5038848
500 millones de píxeles
2816x2112
2947392
6 millones de píxeles
3072x2304
7077888
7 millones de píxeles
3200x2400
7680000
7,7 millones de píxeles
3264x2448
7990272
8,000,000 píxeles
3876x2584
10015584
10 millones de píxeles
(2), formato de imagen (formato de imagen/espacio de color)
RGB24, 420 son actualmente los dos formatos de imagen más utilizados.
RGB24: significa que los tres colores R, G, B son de 8 bits cada uno y pueden expresar hasta 256 tonos, que pueden reproducir 256*256*256 colores.
I420: Uno de los formatos YUV. Otros formatos son: RGB565, RGB444, YUV4:2:2, etc.
(3) Ajuste automático del balance de blancos (AWB)
Definición: se requiere que la imagen en la pantalla también sea blanca cuando el objeto se ilumina en un entorno de temperatura de color diferente. La temperatura de color representa los componentes espectrales, el color de la luz. La temperatura de color baja significa más componentes de luz de onda larga. Cuando cambia la temperatura del color, la proporción de los tres colores primarios (rojo, verde y azul) en la fuente de luz cambiará. Debe ajustar la proporción de los tres colores primarios para lograr el balance de color. Este es el ajuste real del balance de blancos
(4) Método de compresión de imágenes
JPEG: (grupo conjunto de expertos en fotografía) método de compresión de imágenes estáticas. Un método de compresión para imágenes con pérdida. Cuanto mayor sea la relación de compresión, peor será la calidad de la imagen. Este formato se puede seleccionar cuando la precisión de la imagen no es alta y el espacio de almacenamiento es limitado. La mayoría de las cámaras digitales utilizan actualmente el formato JPEG.
(5) Profundidad de color (dígitos de color)
Reflejando la capacidad de reconocer colores y el rendimiento de color de las imágenes, en realidad es la precisión de cuantificación del convertidor A/D, que se refiere a cuántos niveles se divide la señal. Representación de bit (bit) de color de uso común. Cuanto mayor sea la profundidad de color, más brillante y atractivo será el color de la imagen obtenida. Ahora las cámaras del mercado han llegado a los 24 bits, algunas incluso a los 32 bits
(6) Ruido de imagen
Se refiere al ruido y la interferencia en la imagen. Aparece como un ruido de color fijo en la imagen.
(7) Perspectiva
La obtención de imágenes con el ojo humano se basa en el principio de reciprocidad, que es simplemente el rango de imágenes.
(8) Interfaz de salida/entrada
Interfaz serie (RS232/422): la velocidad de transmisión es lenta, 115 kbit/s
Interfaz paralela (PP): la velocidad puede alcanzar 1 Mbit/s
Interfaz de infrarrojos (IrDA): la tasa también es de 115 kbit/s, y las computadoras portátiles en general tienen esta interfaz
Universal Serial Bus USB: un estándar de interfaz plug-and-play que admite conexión en caliente. La velocidad USB1.1 puede alcanzar los 12 Mbit/s, USB2.0 puede alcanzar los 480 Mbit/s
Interfaz IEEE1394 (FireWire) (también conocida como enlace): su tasa de transmisión puede alcanzar 100M~400Mbit/s
Conclusión
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