Camera 基本工做原理

1、Camera 工做原理介绍

1． 结构 ．

通常来讲，camera 主要是由 lens 和 sensor IC 两部分组成，其中有的 sensor IC 集成 了 DSP，有的没有集成，但也须要外部 DSP 处理。细分的来说，camera 设备由下边几部 分构成：

 1） lens（镜头） 通常 camera 的镜头结构是有几片透镜组成，分有塑胶透镜（Plastic)和玻璃透 镜(Glass) ，一般镜头结构有：1P,2P,1G1P,1G3P,2G2P,4G 等。

 2） sensor（图像传感器） Senor 是一种半导体芯片，有两种类型：CCD 和 CMOS。Sensor 将从 lens 上传导过来的光线转换为电信号， 再经过内部的 AD 转换为数字信号。 因为 Sensor 的每一个 pixel 只能感光 R 光或者 B 光或者 G 光， 所以每一个像素此时存贮的是单色的， 咱们称之为 RAW DATA 数据。 要想将每一个像素的 RAW DATA 数据还原成三基色，就须要 ISP 来处理。 

3）ISP（图像信号处理） 主要完成数字图像的处理工做，把 sensor 采集到的原始数据转换为显示支持 的格式。 

4）CAMIF（camera 控制器） 芯片上的 camera 接口电路，对设备进行控制，接收 sensor 采集的数据交给 CPU，并送入 LCD 进行显示。

2． 工做原理 ．
外部光线穿过 lens 后， 通过 color filter 滤波后照射到 Sensor 面上， Sensor 将从 lens 上传导过来的光线转换为电信号，再经过内部的 AD 转换为数字信号。若是 Sensor 没有集 成 DSP，则经过 DVP 的方式传输到 baseband，此时的数据格式是 RAW DATA。若是集成 了 DSP， RAW DATA 数据通过 AWB、 则 color matrix、 lens shading、 gamma、 sharpness、 AE 和 de-noise 处理，后输出 YUV 或者 RGB 格式的数据。
最后会由 CPU 送到 framebuffer 中进行显示，这样咱们就看到 camera 拍摄到的景象 了。

3． YUV 与 YCbCr ．
YUV 和 RGB 同样，是色彩空间中经常使用的色彩模型之一，二者能够相互转换。YUV 中 得 Y 表示亮度，U 和 V 表示色度。与 RGB 相比，它的优势在于占用更少的空间。 YCbCr 则是在世界数字组织视频标准研制过程当中做为 ITU - R BT601 建议的一部分, 实际上是 YUV 通过缩放和偏移的翻版。 其中 Y 与 YUV 中的 Y 含义一致, Cb , Cr 一样都指色 彩, 只是在表示方法上不一样而已。在 YUV 家族中, YCbCr 是在计算机系统中应用最多的成 员, 其应用领域很普遍,JPEG、 MPEG 均采用此格式。 通常人们所讲的 YUV 大可能是指 YCbCr。 YCbCr 有许多取样格式, 如 4∶4∶4 , 4∶2∶2 , 4∶1∶1 和 4∶2∶0。