2024年6月6日发(作者：靖宜然)
一、摄像头结构和工作原理.
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，数字信号经过DSP加工处理，再被送到电脑中进行处
理，最终转换成手机屏幕上能够看到的图像。
数字信号处理芯片DSP(DIGITAL SIGNAL PROCESSING)功能：主要是通过一系列复杂
的数学算法运算，对数字图像信号参数进行优化处理，并把处理后的信号通过USB等接口
传到PC等设备。DSP结构框架:
1. ISP(image signal processor)(镜像信号处理器)
2. JPEG encoder(JPEG图像解码器)
3. USB device controller(USB设备控制器)
常见的摄像头传感器类型主要有两种，
一种是CCD传感器（Chagre Couled Device），即电荷耦合器。
一种是CMOS传感器（Complementary MetalOxide Semiconductor）即互补性金属
氧化物半导体。
CCD的优势在于成像质量好，但是制造工艺复杂，成本高昂，且耗电高。在相同分辨率
下，CMOS价格比CCD便宜，但图像质量相比CCD来说要低一些。CMOS影像传感器相对
CCD具有耗电低的优势，加上随着工艺技术的进步，CMOS的画质水平也不断地在提高，
所以目前市面上的手机摄像头都采用CMOS传感器。
手机摄像头的简单结构
滤光片有两大功用:
1.滤除红外线。滤除对可见光有干扰的红外光，使成像效果更清晰。
2.修整进来的光线。感光芯片由感光体(CELL)构成,最好的光线是直射进来,但为了怕干
扰到邻近感光体,就需要对光线加以修整,因此那片滤光片不是玻璃,而是石英片,利用石英的物
理偏光特性,把进来的光线,保留直射部份,反射掉斜射部份,避免去影响旁边的感光点.
二、相关参数和名词
1、常见图像格式
1.1 RGB格式：
传统的红绿蓝格式，比如RGB565，RGB888，其16bit数据格式为5bit R + 6bit G + 5
bit B。G多一位，原因是人眼对绿色比较敏感。
1.2 YUV格式：
luma (Y) + chroma (UV) 格式
。YUV是指亮度参量和色度参量分开表示的像素格式，而这样分开
的好处就是不但可以避免相互干扰，还可以降低色度的采样率而不会对图像质量影响太大。YUV是一个比
较笼统地说法，针对它的具体排列方式，可以分为很多种具体的格式。
色度(UV)定义了颜色的两个方面─色调与饱和度，分别用CB和CR表示。其中，Cr反映了
RGB输入信号红色部分与RGB信号亮度值之间的差异。而Cb反映的是RGB输入信号蓝色部
分与RGB信号亮度值之间的差异。
主要的采样格式有YCbCr 4:2:0、YCbCr 4:2:2、YCbCr 4:1:1和 YCbCr 4:4:4。
1.3 RAW data格式：
RAW图像就是CMOS或者CCD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
一些元数据（Metadata，如ISO的设置、快门速度、光圈值、白平衡等）的文件。RAW是
未经处理、也未经压缩的格式，可以把RAW概念化为“原始图像编码数据”或更形象的称
2024年6月6日发(作者：靖宜然)
一、摄像头结构和工作原理.
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，数字信号经过DSP加工处理，再被送到电脑中进行处
理，最终转换成手机屏幕上能够看到的图像。
数字信号处理芯片DSP(DIGITAL SIGNAL PROCESSING)功能：主要是通过一系列复杂
的数学算法运算，对数字图像信号参数进行优化处理，并把处理后的信号通过USB等接口
传到PC等设备。DSP结构框架:
1. ISP(image signal processor)(镜像信号处理器)
2. JPEG encoder(JPEG图像解码器)
3. USB device controller(USB设备控制器)
常见的摄像头传感器类型主要有两种，
一种是CCD传感器（Chagre Couled Device），即电荷耦合器。
一种是CMOS传感器（Complementary MetalOxide Semiconductor）即互补性金属
氧化物半导体。
CCD的优势在于成像质量好，但是制造工艺复杂，成本高昂，且耗电高。在相同分辨率
下，CMOS价格比CCD便宜，但图像质量相比CCD来说要低一些。CMOS影像传感器相对
CCD具有耗电低的优势，加上随着工艺技术的进步，CMOS的画质水平也不断地在提高，
所以目前市面上的手机摄像头都采用CMOS传感器。
手机摄像头的简单结构
滤光片有两大功用:
1.滤除红外线。滤除对可见光有干扰的红外光，使成像效果更清晰。
2.修整进来的光线。感光芯片由感光体(CELL)构成,最好的光线是直射进来,但为了怕干
扰到邻近感光体,就需要对光线加以修整,因此那片滤光片不是玻璃,而是石英片,利用石英的物
理偏光特性,把进来的光线,保留直射部份,反射掉斜射部份,避免去影响旁边的感光点.
二、相关参数和名词
1、常见图像格式
1.1 RGB格式：
传统的红绿蓝格式，比如RGB565，RGB888，其16bit数据格式为5bit R + 6bit G + 5
bit B。G多一位，原因是人眼对绿色比较敏感。
1.2 YUV格式：
luma (Y) + chroma (UV) 格式
。YUV是指亮度参量和色度参量分开表示的像素格式，而这样分开
的好处就是不但可以避免相互干扰，还可以降低色度的采样率而不会对图像质量影响太大。YUV是一个比
较笼统地说法，针对它的具体排列方式，可以分为很多种具体的格式。
色度(UV)定义了颜色的两个方面─色调与饱和度，分别用CB和CR表示。其中，Cr反映了
RGB输入信号红色部分与RGB信号亮度值之间的差异。而Cb反映的是RGB输入信号蓝色部
分与RGB信号亮度值之间的差异。
主要的采样格式有YCbCr 4:2:0、YCbCr 4:2:2、YCbCr 4:1:1和 YCbCr 4:4:4。
1.3 RAW data格式：
RAW图像就是CMOS或者CCD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
一些元数据（Metadata，如ISO的设置、快门速度、光圈值、白平衡等）的文件。RAW是
未经处理、也未经压缩的格式，可以把RAW概念化为“原始图像编码数据”或更形象的称