背照式cmos

⼿机摄像头的组成结构和⼯作原理

⼿机摄像头由PCB板、镜头、固定器和滤⾊⽚、DSP(CCD⽤)、传感器等部件组成。其⼯作原理为：拍摄景物通过镜

头，将⽣成的光学图像投射到传感器上，然后光学图像被转换成电信号，电信号再经过模数转换变为数字信号，数字教练的英文 信

号经过DSP加⼯处理，再被送到⼿机处理器中进⾏处理，最终转换成⼿机屏幕上能够看到的图像。

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PCB板

就是摄像头中⽤检验科工作总结 到的印刷电路板，分为硬板、软板、软硬结合板三种，这三种材料应⽤范围不同，CMOS可以使⽤任何

⼀种，但CCD只能使⽤软硬结合板，并且也是软硬结合板的造价成本最⾼。

PCB板

镜头

镜头是将拍摄景物在传感器上成像的器件，它通常由由⼏⽚透镜组成。从材质上看，摄像头的镜头可分为塑胶透镜和玻

璃透镜。玻璃透光性以及成像质量都具有较⼤优势，但玻璃透镜成本也⾼。因此⼀个摄像头品质的好坏，与镜头也是有

⼀定关系的。⽐如诺基亚800采⽤的是卡尔蔡司认证镜头，成像效果就会⽐普通镜头好⼀些。当然，它只是总效果的影

响因素之⼀。

镜头有两个较为重要的参数：光圈和焦距。光圈是安装在镜头上控制通过镜头到达传感器的光线多少的装置，除了控制

通光量，光圈还具有控制景深的功能，光圈越⼤，景深越⼩，平时在拍⼈像时背景朦胧效果就是⼩景深的电灯泡图片 ⼀种体现。数

通光量，光圈还具有控制景深的功能，光圈越⼤，景深越⼩，平时在拍⼈像时背景朦胧效果就是⼩景深的⼀种体现。数

字越⼩，代表光圈越⼤，成像效果越好。

另外镜头的另⼀重要参数是“焦距”。焦距是从镜头的中⼼点到传感器平⾯上所形成的清晰影像之间的距离。根据成像原

理，镜头的焦距决定了该镜头拍摄的物体在传感器上所形成影像的⼤⼩。⽐如在拍摄同⼀物体时，焦距越长，就能拍到

该物体越⼤的影像。长焦距类似于望远镜。

固定器和滤⾊⽚

固定器的作⽤，实际上就是来固定镜头，另外固定器上还会有⼀块滤⾊⽚。滤⾊⽚也即“分⾊滤⾊⽚”，⽬前有两种分⾊

⽅式，⼀种作者江南 是RGB原⾊分⾊法，另⼀种是CMY民间风俗有哪些 K补⾊分⾊法。原⾊CCD的优势在于画质锐利，⾊彩真实，但缺点则是

噪声问题，⼀般采⽤原⾊CCD的数码相机，ISO感光度多半不会超过400。相对的，补⾊CCD多了⼀个Y黄⾊滤⾊器，

牺牲了部分影像的分辨率，但ISO值⼀般都可设定在800以上。

固定器和滤⾊⽚

DSP

DSP⼜叫数字信号处理芯⽚，它的功能是通过⼀系列复杂的数学算法运算，对数字图像信号进⾏优化处理，最后把处理

后的信号传到显⽰器上。

传感器和DSP

上⾯所说的DSP是CCD中会使⽤，是因为，在CMOS传感器的摄像头中，其DSP芯⽚已经集成到CMOS中，从外观上

来看，它们就是⼀个整体。⽽采⽤CCD传感流行摇滚 器的摄像头则分为CCD和DSP两个独⽴部分。

传感器

传感器是摄像头组成的核⼼，也是最关键的技术，它是⼀种⽤来接收通过镜头的光线，并且将这小三dj 些光信号转换成为电信

号的装置。简单的理解，我们可以把传感器看做是传统相机⽤的胶⽚，虽然两者原理不同，但在相机整体组成结构中有

⼀定相似度。感光器件⾯积越⼤，捕获的光⼦越多，感光性能越好，信噪⽐越低。

常见的摄像头传感器主要有两种，⼀种是CCD传感器，⼀种是CMOS传感器。两者区别在于：CCD的优势在于成像质

量好，但是由于制造⼯艺复杂，只有少数的⼚商能够掌握，所以导致制造成本居⾼不下，特别是⼤型CCD，价格⾮常⾼

昂。在相同分辨率下，CMOS价格⽐CCD便宜，但是CMOS器件产⽣的图像质量相⽐CCD来说要低⼀些。

传感器

相对于CCD传感器，CMOS影像传感器的优点之⼀是电源消耗量⽐CCD低，CCD为提供优异的影像品质，付出代价即

是较⾼的电源消耗量，为使电荷传输顺畅，噪声降低，需由⾼压差改善传输效果。但CMOS影像传感器将每⼀画素的电

荷转换成电压，读取前便将其放⼤，利⽤3.3V的电源即可驱动，电源消耗量⽐CCD低。

另外偶尔还会提到CCM传感器，CCM(CompactCMOSmodule)实际上是CMOS的⼀种，只是CCM经过⼀些处理，画

质⽐CMOS⾼⼀点，拍照时感应速度也较快，但照⽚品质还是逊⾊于CCD。

⽬前，主流的⼿机⽤的都是CMOS传感器。另外，有的⼚家在宣传中会提到“背照式”“BSI”等概念，实际上BSI就是背照

式CMOS的英⽂简称，背照式CMOS是CMOS的⼀种，它改善了传统CMOS感光元件的感光度，在夜拍和⾼感的时候成

像效果相对好⼀些。

传感器⼚商中索尼也⾮常出名出名，索尼⽣产的⼀代背照式CMOS(BSI)命名为“ExmorRCMOS”，⼆代命名为“Exmor

RSCMOS”。其中索尼LT26i、HTC凯旋X310e采⽤的就是ExmorRCMOS传感器。

从上⾯的各个名词中我们知道，ExmorRCMOSExmorRSCMOS属于背照式CMOS(BSI)的⼀种，⽽背照式

CMOS(BSI)⼜属于CMOS的⼀种。概念上不能混淆。

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