1 camera 硬件通识
1.1 camera模组介绍
(1)工作原理
物体通过镜头(lens)聚集的光,通过CMOS或CCD集成电路,把光信号转换成电信号,再经过内部图像处理器(ISP)转换成数字图像信号输出到数字信号处理器(DSP)加工处理,转换成标准的GRB、YUV等格式图像信号、
(2) CCM 包含四大件:
镜头(lens)、传感器(sensor)、软板((FPC)、图像处理芯片(DSP) 。决定一个摄像头好坏的重要部件是:镜头(lens)、图像处理芯片 (DSP)、传感器(sensor)。
镜头(lens)是相机的灵魂,镜头(lens)对成像的效果有很重要的作用,是利用透镜的折射原理,景物光线通过镜头,在聚焦平面上形成清晰的影像,通过感光材料CMOS或CCD感光器记录景物的影像。
传感器(sensor)是 CCM 的核心模块,目前广泛使用的有两种:一种是广泛使用的CCD(电荷藕合)元件;另一种是CMOS(互补金属氧化物导体)器件。
图像处理芯片(DSP)是 CCM 的重要组成部分,它的作用是将感光芯片获得的数据及时快速地传递到中央处理器并刷新感光芯片,因此DSP芯片的好坏,直接影响画面品质(比如色彩饱和度,清晰度等)。
(3) 图像的输出格式
A、YUV
“Y” 表示明亮度(Luminance、Luma), “U” 和 “V” 则是色度、浓度(Chrominance、Chroma), 一般情况下sensor支持YUV422格式,即数据格式是按Y-U-Y-V次序输出的。
B、JPEG
作为一种存储格式它是非常普遍的,但是作为sensor的输出格式的话,一般是低分辨率的,其自带JPEG engine,可以直接输出压缩后的jpg格式的数据;
C、RGB
传统的红绿蓝格式,比如RGB565。通俗点说它的颜色混合方式就好像有红、绿、蓝三盏灯,当它们的光相互叠合的时候,色彩相混,而亮度却等于两者亮度之总和,越混合亮度越高,即加法混合;
D、RAW
图像感应器将捕捉到的光源信号转化为数字信号的原始数据。RAW文件是一种记录了数码相机传感器的原始信息,同时记录了由相机拍摄所产生的一些原数据( Metadata,如ISO的设置

本文介绍了摄像头硬件通识,包括镜头、传感器和图像处理芯片的工作原理及重要性,详细阐述了图像输出格式如YUV、JPEG、RGB和RAW的特点,并讨论了传感器尺寸与画质的关系。此外,还涉及了硬件接口如I2C、MCLK和MIPI,以及驱动框架结构中的HAL层。
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