一篇文章看懂手機攝像頭
2000年11月,夏普聯(lián)合日本當時(shí)第三大移動(dòng)運營(yíng)商J-photo推出了全球第一款拍照手機,像素僅有11萬(wàn)。時(shí)至今日,手機拍照已經(jīng)成為手機必不可少的一個(gè)功能,手機攝像頭歷經(jīng)多年發(fā)展,也已經(jīng)不可同日而語(yǔ)。
隨著(zhù)智能手機的普及和不斷升級,用戶(hù)對于手機拍照畫(huà)質(zhì)也就越來(lái)越高,好的拍照畫(huà)質(zhì)就離不開(kāi)出色的手機攝像頭配置,而目前市面上手機攝像頭的規格眾多,參數各不相同,怎么去看這些名詞和參數來(lái)挑選好的拍照手機呢?下面讓我們一起來(lái)簡(jiǎn)單學(xué)習一下。
拍攝景物通過(guò)鏡頭,將生成的光學(xué)圖像投射到傳感器上,然后光學(xué)圖像被轉換成電信號,電信號再經(jīng)過(guò)模數轉換變?yōu)閿底中盘?,數字信號?jīng)過(guò)DSP加工處理,再被送到手機處理器中進(jìn)行處理,最終轉換成手機屏幕上能夠看到的圖像。

手機攝像頭的工作流程
由于手機攝像頭的工作原理基本都相同,對于我們選擇好的手機攝像頭并不產(chǎn)生影響,我們只需要簡(jiǎn)單了解即可。
影響手機攝像頭拍照畫(huà)質(zhì)的幾個(gè)因素
1、傳感器的類(lèi)型
傳感器是決定手機攝像頭成像品質(zhì)最為重要的一部份,也經(jīng)常被手機廠(chǎng)商作為宣傳的重點(diǎn),廠(chǎng)商也習慣采用傳感器的分類(lèi)來(lái)對手機攝像頭的類(lèi)型進(jìn)行分類(lèi)。
常見(jiàn)的攝像頭傳感器類(lèi)型主要有兩種,一種是CCD傳感器,一種是CMOS傳感器。
CCD的優(yōu)勢在于成像質(zhì)量好,但是制造工藝復雜,成本居高不下,特別是大型CCD價(jià)格非常高昂,且耗電高,并不適合在移動(dòng)設備上使用。在相同分辨率下,CMOS價(jià)格比CCD便宜,但圖像質(zhì)量相比CCD來(lái)說(shuō)要低一些。
CMOS影像傳感器相對CCD具有耗電低的優(yōu)勢,加上隨著(zhù)工藝技術(shù)的進(jìn)步,CMOS的畫(huà)質(zhì)水平也不斷地在提高,所以目前市面上的手機攝像頭都采用CMOS傳感器。
CMOS傳感器視工藝和具體技術(shù)的不同,也有著(zhù)不同的分類(lèi)。目前市場(chǎng)上效果較好的主流攝像頭CMOS傳感器主要有背照式CMOS傳感器和堆棧式CMOS傳感器兩種,在廠(chǎng)家宣傳時(shí),也通常用這兩種傳感器類(lèi)型對于產(chǎn)品的攝像頭性能進(jìn)行宣傳。
背照式CMOS傳感器
背照式CMOS傳感器這一名稱(chēng)是與傳統正照式CMOS傳感器區分開(kāi)來(lái)的,像我們所熟知的iPhone 4/4S、小米2S、魅族MX2、索尼LT26i等熱銷(xiāo)機型,都采用了背照式CMOS傳感器。
早在2008年,索尼就開(kāi)發(fā)出了背照式CMOS傳感器,其最大的優(yōu)化之處就是改造了元件內部的結構,即將感光層的元件調轉方向,讓光能從背面直射進(jìn)去,避免了在傳統傳感器結構中,光線(xiàn)會(huì )受到微透鏡和光電二極管之間的電路和晶體管的影響。
此外,把與感光無(wú)關(guān)的走線(xiàn)與光電二極管分開(kāi)到芯片的兩邊或下面,這樣不僅可以增加光電元件曝光面積,而且減少光線(xiàn)經(jīng)過(guò)布線(xiàn)層時(shí)的損失,從而顯著(zhù)提高光的效能,大大改善低光照條件下的拍攝效果。
堆棧式CMOS傳感器
堆棧式CMOS傳感器目前是索尼獨家的傳感器產(chǎn)品。索尼將其命名為Exmor RS CMOS傳感器,是背照式CMOS傳感器的衍生產(chǎn)物,也是目前手機攝像頭當中較為先進(jìn)的一種CMOS傳感器,被廣泛應用用在三星Galaxy S4、索尼Xperia Z等旗艦級產(chǎn)品當中,而國產(chǎn)的OPPO Find 5是世界上首款采用堆棧式CMOS傳感器的手機。
其具體原理是,使用有信號處理電路的芯片替代了原來(lái)背照CMOS圖像傳感器的支持基板,在芯片上重疊形成背照CMOS元件的像素部分,從而實(shí)現了在較小的芯片尺寸上形成大量像素點(diǎn)的工藝。由于像素部分和電路部分分別獨立,因此像素部分可針對高畫(huà)質(zhì)優(yōu)化,電路部分可針對高性能優(yōu)化。
硬件參數不是唯一
雖然好的成像效果離不開(kāi)好的手機攝像頭硬件支持,但是在目前市場(chǎng)上手機產(chǎn)品各類(lèi)配置高度同質(zhì)化的現在,各家廠(chǎng)商都可以輕易地獲得優(yōu)質(zhì)的手機攝像頭硬件配置,但就算是采用相同參數的攝像頭的手機,其最終的拍照成像品質(zhì)都不一定可以產(chǎn)生同樣的效果。
舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子,索尼是目前手機攝像頭主要的生產(chǎn)廠(chǎng)商之一,其生產(chǎn)的手機攝像頭被廣泛地應用在蘋(píng)果、三星等廠(chǎng)商的產(chǎn)品當中,同時(shí)索尼自己的產(chǎn)品也有使用,但從實(shí)際效果和市場(chǎng)反應來(lái)看,索尼手機的拍照畫(huà)質(zhì),與其它廠(chǎng)商的手機拍照畫(huà)質(zhì)相比,并無(wú)優(yōu)勢,例如iPhone 5。
這其中的原因最重要影響因素就是系統和軟件的配置優(yōu)化,這對于廠(chǎng)商技術(shù)能力考驗,一點(diǎn)也不比對于硬件的設計能力的考驗低,也是目前各家廠(chǎng)商在手機攝像畫(huà)質(zhì)方面效果差異最大的決定性因素之一,而不同的廠(chǎng)商對各自產(chǎn)品所進(jìn)行的優(yōu)化也有差異,也會(huì )導致攝像頭具有不同的功能特色,或者不同的優(yōu)勢之處。
同樣采用來(lái)自索尼的1300萬(wàn)像素堆棧式CMOS傳感器攝像頭,三星Galaxy S4和索尼Xperia Z的成像效果和風(fēng)格都是有差異的。
不過(guò),再好的軟件優(yōu)化也離不開(kāi)優(yōu)質(zhì)的硬件支持,一些廠(chǎng)商在硬件設計上的創(chuàng )新突破,往往也能帶來(lái)畫(huà)質(zhì)上突破性的提高,如諾基亞的808 Pureview和HTC One。
所以,在選擇一款好的拍照手機時(shí),除了對硬件參數要有所了解以外,也要防被硬件參數所迷惑,真實(shí)的拍照效果要通過(guò)身實(shí)際操作和體驗 ,并了解不同廠(chǎng)商所提到的功能特色才是王道。