Camera_module_&_Camera成像原理
Camera_module_&_Camera成像原理
來自專欄 camera#3
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Camera Module 構成
Camera 鏡頭的長相與區分：
鏡頭的結構：
「大頭」的結構拆分：
各結構說明：
- 構成部分：
Lens->VCM音圈馬達->底座支架->Sensor->Driver IC->output interface
- AF模組：
在焦距不變的情況下，通過VCM改變像距，使物體清晰在sensor表面成像。
AF模組通常由鏡頭，VCM，Sensor，底座，驅動IC以及電源構成。
- 鏡頭： 由幾片透鏡組成，通常有玻璃透鏡和塑料透鏡
- VCM： 即音圈電機，利用法拉第定律，通過改變馬達線圈電流的大小，改變產生的電磁力大小，來控制彈簧片的拉伸位置，從而帶動LENSE的運動。
- Sensor：一般有CCD和CMOS兩種，CMOS和CCD相比在製造工藝，能耗水平和成本方面都有優勢，業內使用的比較多，CCD在低ISO時對圖像細節的刻畫比較好，但只有少數廠家生產使用。
- 底座：用於固定模組;
- 驅動晶元：用於控制和通信；
- 電源：常用的有3.3V和2.5V，在使用AF模組時要注意根據說明提供電源。
- 鏡頭主要參數
- 焦距f。f=wL/W或者f=hl/H。現在通常的有效焦距f=3.5mm或2.5mm
- 視場角FOV。一般人喜歡大的FOV，但FOV越大，則要求f越小，而且畸變越嚴重。
- F值. Fno.=f/A。f是焦距，A是aperture的直徑。F越大，A越小，進光量越小。
- 光圈。鏡頭內部可以用來控制闌孔大小的機械裝置。
- 景深。光圈越大，景深越小。
景深=ΔL2+ΔL1，焦深和景深相對應。
而且有1/f=1/L+1/(img_distance)
- Sensor結構
- 微透鏡：擴大開口率，使感光度大幅提升。
- 濾色片：幫助感光片具備色彩辨識的能力。感光片本身僅是光與電感應器，透過分色濾片，感光片可以分開感應不同光線的成分，從而在最後影響處理器還原回原始色彩。
- 感光片：將穿透濾色層的光源轉換成電信號，並將信號傳送到影像處理晶元，將影像還原。
Camera成像原理：
單反相機 （SLR – Single Lens Reflex） ：和雙反相機（TLR – Twin Lens Reflex）不同，它只有一個鏡頭。
單：所謂「單鏡頭」是指攝影曝光光路和取景光路共用一個鏡頭
反：「反光」是指相機內一塊平面反光鏡將兩個光路分開：取景時反光鏡落下，將鏡頭的光線反射到五稜鏡，再到取景窗；拍攝時反光鏡快速抬起，光線可以照射到感光元件CMOS上。
通過反光鏡、五稜鏡、快門的獨到設計，可以在通過快門來控制反光鏡和光量進而來控制取景器成像或者相機成像，如下所示：
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