手机摄像头sensor基础知识

1、Gsensor:（重力感应传感器）作用：根据使用者的动作进行相应的软件应用，例如：重力感应游戏，用户挥动手机，游戏做出相应的反应。

2、Psensor：（距离传感器）作用：当使用者接通电话并将电话贴近耳朵时，使屏幕变黑以免引起误操作，远离时屏幕开启，恢复可以正常工作状态。

3、Msensor （磁传感器）：作用：目前仅是作为指南针的功能，可用于增强型电压控制。

4、Gyro （陀螺）作用：测量设别自身的旋转运动，内置陀螺仪可以测量手机自身的运动。

可以配合摄像头做防抖用。

5、线性加速度传感器：作用：测量三个轴的绝对加速度，与陀螺仪配合可以在无卫星信号的情况下进行定位。

6、旋转矢量传感器：作用：测量三个轴绕固定轴旋转过的角度，可以用来输出设备当前的与水平放置状态相比各个轴绕过的角度状态。

7、压差传感器：作用：测量设备内外的压力差值，可用来监控当前设备内外的压差。

8、光线感应传感器：作用：根据手机所处环境的光线来调节手机屏幕的亮度和键盘灯。

比如在光线充足的地方，屏幕很亮，键盘灯就会关闭；相反，在暗处，键盘灯就会亮，屏幕较暗。

9、Gap Sensor ：作用：用于检测用户肢体与手机的接触方式，左手，右手接触等，并可与重力传感器等联合使用准确测出手机的当前状态。

10、气压传感器：作用：用来测量天气变化并可以在不开启GPS 的情况下测量所处位置的海拔高度，还可以用来辅助导航。

11 、色温传感器：作用：在手机影像处理中可以得到精确、稳定的工作，色温与环境光水平一致，得到稳定的屏幕色温及精确地图像色彩。

12、电子罗盘：作用：与磁传感器同，可以用来作为指南针用。

13、风速风向传感器：作用：用于测量当前所处位置的风速计风向信息。

14、温度传感器作用：监控设备当前温度，可用于在温度过高的情况下查询是否关闭相应程序。

15、位移传感器作用:设定安全距离，超出安全距离则发出警报。

CameraSensor基础知识1. 感光原理Camera Sensor是由数百万上千万数量⼩⽅块的CCD或CMOS感光元件（简称像素），以平⾯阵列⽅式排列组成，其感光原理是于感光元件表层上整合RGB（红、绿、蓝）三原⾊的滤镜，通过对⼀个⼀个的感光点对光进⾏采样和量化形成图像。

Sensor中每⼀个感光点只对应⼀个彩⾊滤光⽚，因此只能感光RGB中的⼀种颜⾊。

通常所说的30万像素或130万像素等，指的是有30万或130万个感光点。

如果⼀台拥有⼀千⼆百万像素的数码相机，明显地就是最少12,000,000⼩⽅块的感光元件了Sensor的彩⾊滤镜阵列元件，基本上是采⽤了Bayer图样（RGRG/GBGB排列如上图）的排列⽅式，实现RGB三原⾊滤镜依序，以Striped Array（条状阵列）形式，红、蓝、绿相互交替，各施其职，分别去 "捕捉" 三原⾊的光能量。

以光学的⾓度⽽⾔，应该说成是光线通过镜头的不同镜⽚组，投射抵达⾄整合了Bayer图样的条状阵列RGB滤镜的图像传感器，⽽图像传感器记录了进光量的电荷，转成数字参数，成为了RAW⽂件的图像信息即RAW DATA。

绿⾊滤镜元件，是红、蓝的2倍，只因⼈类眼睛识别颜⾊不是线性的，我们的眼睛对于绿⾊，显然是⽐较敏感。

因此护眼常识都在⿎励⼈们多看绿⾊的缘故。

理论上RGB的3原⾊滤镜数量⽐例是1: 2: 1。

Bayer RGB是属于 RGB RAW data的，但是 RGB RAW data不⼀定是Bayer pattern。

Sensor输出的RAW格式图像⼤⼩取决于⾃⾝特性与配置，例如某款Sensor配置为10-bit RGB RAW并且图像尺⼨为1024*768，那么单帧图像⼤⼩为1024*768*10bit=7680kb。

当然也有些Sensor内置格式转换单元，可以直接输出YUV数据或者RGB数据。

2. 输出接⼝-DVPDVP（Digital Video Port）是传统的sensor输出接⼝，采⽤并⾏输出⽅式，数据位宽有8bit、10bit、12bit、16bit等，是CMOS电平信号（重点是⾮差分信号）。

Lens基本参数一）有效焦距EFL有效焦距(Effect Focal Length)是从透镜的主点到焦点在光轴上的距离。

根据EFL的大小可将Lens分为：标准镜头38㎜＜EFFL＜61㎜广角镜头（Wide）EFFL＜38㎜望远镜头（Tele）EFFL＞61㎜二）光圈数FNO.FNO.=EFL/入瞳直径＝1/相对孔径相对孔径=入瞳直径/EFL，系统的入光量与相对孔径的平方成正比FNO.可分为：Infinite:平行光系统使用的FNO.Working FNO.:Working Distance 时使用的FNO.三）总长 Total Track定义：系统的第一面至像面间的距离。

它决定整个光学系统的外形的大小。

四）后焦 BFL后焦（Back Focal Length）是指在最佳成像距离lens最后一个面至像面在光轴上的距离。

BFL可分为：光学后焦：指Lens最后一个光学面顶点至像面的距离机械后焦：指Lens Barrel最后一个机械面至像面的距离五）视场定义为一个光路系统中，可以成像的范围。

视场的表示：物高：所能成像的物的大小（在有限远时）半场角：光学系统习惯是一个对称系统，所以通常都只取一半视场角做为定义（在无限远时）。

六）放大率 Magnification：垂轴放大率：又称之为放大率，是指当对象通过一个Lens组件成像后，在像面(Image)上所成像的高度与物高的比率。

其余两种为：横向放大率及角放大率。

公式 : M=Image size/Object size简易法:M=像距/物距，只能用于物像空间介质相同时。

一）主面主点主面的定义：所谓的主面就是在Lens系统中放大率为+1的两个共轭面主面的位置：Lens系统均有两个主面，分为前主面和后主面或者称之为物方主面和像方主面，在高斯光学中，主面为一与光轴相垂直的平面主点的定义：所谓的主点就是主面与光轴的交点，它可分为前主点和后主点主点的位置：主点位于光轴上，是主面与光轴的交点二）Lens系统中光束的限制在任何Lens系统对能够进入系统的光束都有一定的选择性，而这些功能是通过光阑来实现的。

摄像头sensor工作原理
摄像头sensor的工作原理是利用光电效应将光信号转化为电信号。

摄像头sensor通常由一个光敏元件（如CCD或CMOS）组成，在光敏元件上覆盖有一层光敏感材料。

当光线照射到光敏元件上时，光敏元件中的光敏感材料会产生电子-空穴对。

光敏敏感材料的光电导属性使电子和空穴在光敏元件中分离，并且这些电子和空穴会在电场的作用下被收集到不同的电极上。

在摄像头sensor中，光敏元件上的电极会将收集到的电荷转化为电压信号。

这些电压信号被放大并转换为数字信号，然后通过数据总线传输到图像处理器或相机中。

图像处理器或相机会利用这些数字信号来重建图像。

它会对每个像素的电荷进行处理、转换和编码，最终生成一个完整的图像。

CMOS Camera Module 摄像头模组知识培训手机摄像头模组的应用手机摄像头模组结构介绍摄像头Sensor的相关技术摄像头模组的相关技术自动变焦摄像头模组摄像头Sensor的相关技术1）Sensor的工作原理2）Sensor的像素3）Sensor的类型4）Sensor的封装形式5）Sensor的厂商和型号6）目前国内及全球Sensor使用现况光是一种波，可见光只是整个光波中的一段。

Lens就是一个能够截止不可见光波，而让可见光通过的带通滤波器。

Sensor 的工作原理其实传感器Sensor中感光的部分是由许多个像素按照一定规律排列的，如左图：光照--〉电荷--〉弱电流--〉RGB数字信号波形--〉YUV数字信号信号Sensor 的工作原理Sensor的工作原理Sensor的像素★30万像素最大点阵640×480 （VGA）★130万像素最大点阵1280×960 （SXGA）★200万像素最大点阵1600×1280 （UXGA）★300万像素最大点阵2048×1536Sensor的类型此类感光元件有两种，CCD和CMOS。

CCD（Charge Coupled Device）为电荷藕合器件图像传感器。

目前有能力生产CCD 的公司分别为：SONY、Philips、Kodak、Matsushita、Fuji和Sharp，大半是日本厂商。

CMOS（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）为互补性氧化金属半导体图像传感器。

对于CMOS来说，具有便于大规模生产，且速度快、成本较低，将是数字相机关键器件的发展方向。

CMOS感光器以已经有逐渐取代CCD感光器的趋势，并有希望在不久的将来成为主流的感光器。

Sensor的封装形式目前的Sensor有两种封装形式，即CSP和DICE。

在模组厂商加工制造中，CSP所对应的制程是SMT，DICE所对应的制程是COB。

CMOS Sensor的调试经验分享:我这里要介绍的就是CMOS摄像头的一些调试经验。

首先，要认识CMOS摄像头的结构。

我们通常拿到的是集成封装好的模组，一般由三个部分组成：镜头、感应器和图像信号处理器构成。

一般情况下，集成好的模组我们只看到外面的镜头、接口和封装壳，这种一般是固定焦距的。

有些厂商只提供芯片，需要自己安装镜头，镜头要选择合适大小的镜头，如果没有夜视要求的话，最好选择带有红外滤光的镜头，因为一般的sensor都能感应到红外光线，如果不滤掉，会对图像色彩产生影响，另外要注意在PCB设计时要保证镜头的聚焦中心点要设计在sensor的感光矩阵中心上。

除了这点CMOS Sensor硬件上就和普通的IC差不多了，注意不要弄脏或者磨花表面的玻璃。

其次，CMOS模组输出信号可以是模拟信号输出和数字信号输出。

模拟信号一般是电视信号输出，PAL和NTSC 都有，直接连到电视看的；数字输出一般会有并行和串行两种形式，由于图像尺寸大小不同，所要传输的数据不同，数据的频率差异也很大，但是串行接口的pixel clock频率都要比并行方式高（同样的数据量下这不难理解），较高的频率对外围电路也有较高的要求；并行方式的频率就会相对低很多，但是它需要更多引脚连线；所以这应该是各有裨益。

（笔者测试使用的系统是8bit并行接口）另外输出信号的格式有很多种，视频输出的主要格式有：RGB、YUV、BAYER PATTERN等。

一般CMOS Sensor模组会集成ISP在模组内部，其输出格式可以选择，这样可以根据自己使用的芯片的接口做出较适合自己系统的选择。

其中，部分sensor为了降低成本或者技术问题，sensor部分不带ISP或者功能很简单，输出的是BAYER PATTERN，这种格式是sensor的原始图像，因此需要后期做处理，这需要有专门的图像处理器或者连接的通用处理器有较强的运算能力（需要运行图像处理算法）。

不管sensor模组使用何种数据格式，一般都有三个同步信号输出：帧同步/场同步（Frame synchronizing）、行同步（Horizontal synchronizing）和像素时钟（pixel clock）。

摄像头-Camerasensor基本知识⼀、Camera ⼯作原理介绍1． 结构 ．⼀般来说，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，但也需要外部 DSP 处理。

细分的来讲，camera 设备由下边⼏部 分构成： b$ w6 [# i& q% p* E1） lens（镜头） ⼀般 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) ，通常镜头结构有：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， 再通过内部的 AD 转换为数字信号。

由于 Sensor 的每个 pixel 只能感光 R 光或者 B 光或者 G 光， 因此每个像素此时存贮的是单⾊的， 我们称之为 RAW DATA 数据。

要想将每个像素的 RAW DATA 数据还原成三基⾊，就需要 ISP 来处理。

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

2 {4 w# {. R- z% Y4）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． ⼯作原理 ． & W* e" B3 D6 O) |4 k外部光线穿过 lens 后， 经过 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，再通过内部的 AD 转换为数字信号。

如果 Sensor 没有集 成 DSP，则通过 DVP 的⽅式传输到 baseband，此时的数据格式是 RAW DATA。

cis sensor 参数CIS Sensor参数引言：CIS传感器是一种常见的图像传感器，广泛应用于数码相机、手机摄像头等设备中。

本文将介绍CIS传感器的参数和特性，包括像素大小、动态范围、噪声水平等，以帮助读者更好地了解和选择合适的传感器。

一、像素大小CIS传感器的像素大小是指传感器上单个像素的物理尺寸。

像素大小决定了传感器的光电转换效率和图像质量。

一般来说，像素越大，传感器对光的感受能力越强，图像细节表现得更好。

但同时也会增加成本和功耗。

因此，在选择CIS传感器时，需要根据具体应用需求平衡图像质量和成本因素。

二、动态范围动态范围是指传感器能够捕捉和表现的亮度范围。

动态范围越大，传感器能够在高光和阴影细节之间有更好的展现能力，图像的对比度和细节层次感更强。

在拍摄高对比度场景或需要捕捉细节的应用中，较大的动态范围将提供更好的表现力。

三、噪声水平噪声是指图像中非预期的随机信号，会对图像质量造成影响。

CIS传感器的噪声主要来自于光电转换过程中的电子噪声和图像处理过程中的信号处理噪声。

传感器的噪声水平越低，图像的细节清晰度和色彩还原度越高。

在低光条件下或对图像细节要求较高的应用中，选择噪声水平较低的传感器能够获得更好的图像效果。

四、响应速度响应速度是指传感器从接收光信号到输出电信号的时间。

较快的响应速度可以更准确地捕捉瞬间的图像，减少运动模糊和拍摄失真。

在需要捕捉快速运动或动态场景的应用中，选择响应速度较快的CIS传感器能够获得更好的效果。

五、色彩还原度色彩还原度是指传感器对真实场景颜色的还原能力。

CIS传感器的色彩还原度主要取决于图像处理算法和色彩滤波器的设计。

较好的色彩还原度能够让图像更加真实自然，还原物体的真实颜色。

在需要准确还原颜色的应用中，选择色彩还原度较高的传感器能够获得更好的效果。

六、能耗能耗是指传感器在工作过程中消耗的能量。

对于移动设备和便携式设备来说，低能耗是一个重要的考虑因素。

能耗较低的CIS传感器可以延长设备的续航时间，并减少充电频率，提供更好的用户体验。