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相機感測器是怎麼做的

發布時間:2023-02-28 20:05:03

1. 單反相機的感測器在相機的那個部分是什麼來的

將鏡頭寫下來以後,看相機裡面,有一塊平面鏡,平面鏡的正後方就是感測器!
一般是CMOS的

2. 現在的單反相機的感光元件是由什麼做成的

拆下單反鏡頭看見的是個鏡子,所以叫單鏡頭反光。

打開機器,按B門看見的暗綠色的東西才是感光元件

現在主流的元件是cmos感光元件

有像素組成,每個小的像素是個小的感光元件,分別負責紅綠藍的感光。把光信號轉換成電信號,相機的處理器集成信息生成圖像。

另外一種是ccd。原理一樣,只不過集成結構單元不一樣。

3. 手機上攝像頭的工作原理是什麼

CPU集成了視頻處理系統和攝像頭驅動等,CPU和攝像頭數據信號有8-10個,根據CPU型號和攝像頭本身來定的,當手機系統進入拍照或攝像狀態,由電源提供一個2.8V電壓,由CPU送出的復位信號使攝像頭進行復位,數據開始傳送同時攝像頭進入工作狀態。

一般來說,手機攝像頭主要包括內置和外置這兩種,內置攝像頭指手機內部安裝的攝像頭,使用更為便利;外置攝像頭指通過數據線或者其他方式將手機與數碼相機進行連接,以此實現拍攝,這種拍攝方式的操作更為便捷。



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世界上第一款內置攝像頭的手機為夏普公司於2000年推出的J-SH04,內置10萬像素及256色屏幕。但由於日本通信市場的封閉性,這款手機並未造成反響。 緊接以諾基亞7650、索尼愛立信T68i為主的第一代拍照手機登陸市場。

隨後,拍照手機便進入了發展階段。索尼愛立信K750i作為一款不僅200萬像素的感測器,也集成了自動對焦系統和氙氣閃光燈的手機,使得手機拍照體驗接近數碼相機。2007年,以諾基亞N95為代表的機型,不僅內置了500萬像素自動對焦攝像頭,本身也是支持3.5G網路、GPS的機型,智能拍照手機的雛形誕生。

在這個時期,三星、LG等韓國公司也進行了一些嘗試,比如三星曾率先將數碼相機感測器和鏡頭移植到手機中,讓手機擁有更高的像素和光學變焦能力,視頻拍攝解析度也隨著手機處理器的性能提升而提升。

4. 數碼相機的感測器

影響圖像在數碼相機中成像質量的主要因素是感測器,目前在中高端的數碼相機當中幾乎都採用CCD作為感測器,只有佳能的幾款數碼相機採用CMOS作為感測器。一般而言,CCD的成像質量要好一些,但佳能數碼相機所採用的CMOS是經過了先進的技術處理過的,其成像質量也不錯。筆者認為,對於普通記者來說,數碼相機的像素最高有五百萬的素就已經足夠了,過高的像素意義不大,當然,有些報刊的記者需要拍攝大幅面的相片,這時就應選購高像素的相機了。當然,影響成像質量的因素並不只是感測器及其像素,還有鏡頭、整體成像技術等等。就鏡頭而言,卡爾-蔡司、富士的比較好,奧林巴斯是比較專業的光學產品製造商,其鏡頭也不錯,而且奧林巴斯在整體成像技術上有一定的優勢

5. 相機的感測器指的是什麼

提到數碼相機,不得不說到就是數碼相機的心臟——感光元件。與傳統相機相比,傳統相機使用「膠卷」作為其記錄信息的載體,而數碼相機的「膠卷」就是其成像感光元件,而且是與相機一體的,是數碼相機的心臟。感光器是數碼相機的核心,也是最關鍵的技術。數碼相機的發展道路,可以說就是感光器的發展道路。目前數碼相機的核心成像部件有兩種:一種是廣泛使用的CCD(電荷藕合)元件;另一種是CMOS(互補金屬氧化物導體)器件。

感光元件工作原理
電荷藕合器件圖像感測器CCD(Charge Coupled Device),它使用一種高感光度的半導體材料製成,能把光線轉變成電荷,通過模數轉換器晶元轉換成數字信號,數字信號經過壓縮以後由相機內部的閃速存儲器或內置硬碟卡保存,因而可以輕而易舉地把數據傳輸給計算機,並藉助於計算機的處理手段,根據需要和想像來修改圖像。CCD由許多感光單位組成,通常以百萬像素為單位。當CCD表面受到光線照射時,每個感光單位會將電荷反映在組件上,所有的感光單位所產生的信號加在一起,就構成了一幅完整的畫面。

CCD和傳統底片相比,CCD 更接近於人眼對視覺的工作方式。只不過,人眼的視網膜是由負責光強度感應的桿細胞和色彩感應的錐細胞,分工合作組成視覺感應。 CCD經過長達35年的發展,大致的形狀和運作方式都已經定型。CCD 的組成主要是由一個類似馬賽克的網格、聚光鏡片以及墊於最底下的電子線路矩陣所組成。目前有能力生產 CCD 的公司分別為:SONY、Philps、Kodak、Matsushita、Fuji和Sharp,大半是日本廠商。

互補性氧化金屬半導體CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconctor)和CCD一樣同為在數碼相機中可記錄光線變化的半導體。CMOS的製造技術和一般計算機晶元沒什麼差別,主要是利用硅和鍺這兩種元素所做成的半導體,使其在CMOS上共存著帶N(帶–電) 和 P(帶+電)級的半導體,這兩個互補效應所產生的電流即可被處理晶元紀錄和解讀成影像。然而,CMOS的缺點就是太容易出現雜點, 這主要是因為早期的設計使CMOS在處理快速變化的影像時,由於電流變化過於頻繁而會產生過熱的現象。

兩種感光元件的不同之處

由兩種感光元件的工作原理可以看出,CCD的優勢在於成像質量好,但是由於製造工藝復雜,只有少數的廠商能夠掌握,所以導致製造成本居高不下,特別是大型CCD,價格非常高昂。同時,這幾年來,CCD從30萬像素開始,一直發展到現在的600萬,像素的提高已經到了一個極限。

在相同解析度下,CMOS價格比CCD便宜,但是CMOS器件產生的圖像質量相比CCD來說要低一些。到目前為止,市面上絕大多數的消費級別以及高端數碼相機都使用CCD作為感應器;CMOS感應器則作為低端產品應用於一些攝像頭上,若有哪家攝像頭廠商生產的攝想頭使用CCD感應器,廠商一定會不遺餘力地以其作為賣點大肆宣傳,甚至冠以「數碼相機」之名。一時間,是否具有CCD感應器變成了人們判斷數碼相機檔次的標准之一。

CMOS影像感測器的優點之一是電源消耗量比CCD低,CCD為提供優異的影像品質,付出代價即是較高的電源消耗量,為使電荷傳輸順暢,雜訊降低,需由高壓差改善傳輸效果。但CMOS影像感測器將每一畫素的電荷轉換成電壓,讀取前便將其放大,利用3.3V的電源即可驅動,電源消耗量比CCD低。CMOS影像感測器的另一優點,是與周邊電路的整合性高,可將ADC與訊號處理器整合在一起,使體積大幅縮小,例如,CMOS影像感測器只需一組電源,CCD卻需三或四組電源,由於ADC與訊號處理器的製程與CCD不同,要縮小CCD套件的體積很困難。但目前CMOS影像感測器首要解決的問題就是降低雜訊的產生,未來CMOS影像感測器是否可以改變長久以來被CCD壓抑的宿命,往後技術的發展是重要關鍵。

影響感光元件的因素

對於數碼相機來說,影像感光元件成像的因素主要有兩個方面:一是感光元件的面積;二是感光元件的色彩深度。

感光元件面積越大,成像較大,相同條件下,能記錄更多的圖像細節,各像素間的干擾也小,成像質量越好。但隨著數碼相機向時尚小巧化的方向發展,感光元件的面積也只能是越來越小。

除了面積之外,感光元件還有一個重要指標,就是色彩深度,也就是色彩位,就是用多少位的二進制數字來記錄三種原色。非專業型數碼相機的感光元件一般是24位的,高檔點的采樣時是30位,而記錄時仍然是24位,專業型數碼相機的成像器件至少是36位的,據說已經有了48位的CCD。對於24位的器件而言,感光單元能記錄的光亮度值最多有2^8=256級,每一種原色用一個8位的二進制數字來表示,最多能記錄的色彩是256x256x256約16,77萬種。對於36位的器件而言,感光單元能記錄的光亮度值最多有2^12=4096級,每一種原色用一個12位的二進制數字來表示,最多能記錄的色彩是4096x4096x4096約68.7億種。舉例來說,如果某一被攝體,最亮部位的亮度是最暗部位亮度的400倍,用使用24位感光元件的數碼相機來拍攝的話,如果按低光部位曝光,則凡是亮度高於256備的部位,均曝光過度,層次損失,形成亮斑,如果按高光部位來曝光,則某一亮度以下的部位全部曝光不足,如果用使用了36位感光元件的專業數碼相機,就不會有這樣的問題。

感光元件的發展

CCD是1969年由美國的貝爾研究室所開發出來的。進入80年代,CCD影像感測器雖然有缺陷,由於不斷的研究終於克服了困難,而於80年代後半期製造出高解析度且高品質的CCD。到了90年代製造出百萬像素之高解析度CCD,此時CCD的發展更是突飛猛進,算一算CCD 發展至今也有二十多個年頭了。進入90年代中期後,CCD技術得到了迅猛發展,同時,CCD的單位面積也越來越小。但為了在CCD面積減小的同時提高圖像的成像質量,SONY與1989年開發出了SUPER HAD CCD,這種新的感光元件是在CCD面積減小的情況下,依靠CCD組件內部放大器的放大倍率提升成像質量。以後相繼出現了NEW STRUCTURE CCD、EXVIEW HAD CCD、四色濾光技術(專為SONY F828所應用)。而富士數碼相機則採用了超級CCD(Super CCD)、Super CCD SR。

對於CMOS來說,具有便於大規模生產,且速度快、成本較低,將是數字相機關鍵器件的發展方向。目前,在CANON等公司的不斷努力下,新的CMOS器件不斷推陳出新,高動態范圍CMOS器件已經出現,這一技術消除了對快門、光圈、自動增益控制及伽瑪校正的需要,使之接近了CCD的成像質量。另外由於CMOS先天的可塑性,可以做出高像素的大型CMOS感光器而成本卻不上升多少。相對於CCD的停滯不前相比,CMOS作為新生事物而展示出了蓬勃的活力。作為數碼相機的核心部件,CMOS感光器以已經有逐漸取代CCD感光器的趨勢,並有希望在不久的將來成為主流的感光器。

6. 數碼相機里的感測器是什麼有什麼功能

你說的感測器,應該是感光元件。
對於舊式照相機來說,我們是安裝感光膠片的,而現在的數碼相機,是用電子元件來取代了這個膠片,就是感測器。
感測器的作用就是獲取從鏡頭傳遞過來的光線,將其轉換成電子信號,通過處理器處理並存儲成電子照片。

7. 手機相機中的圖像感測器是什麼導體

機當中的圖像感測器和其他的電子零件一樣,用的也是半導體材料

手機中的感測器是指手機上的那些能夠通過晶元來感應的元器件,如反應距離值、光線值、溫度值、亮度值和壓力值等。和所有的電子元件一樣,這些感測器都在越變越小,性能越來越強,同時成本也越來越低。

通過感測器採集的各種數據,經由手機的程序軟體分析計算,生成了各種應用。如今的手機,已經在我們的社交、金融支付、運動監測、娛樂、學習等各方面提供了極其便利的功能。

今天,我們來為您扒一扒手機中的各種感測器

一、溫度感測器 (Temperature sensor)
原理:溫度感測器 temperature transcer,利用物質各種物理性質隨溫度變化的規律把溫度轉換為可用輸出信號。

用途:監測手機內部以及電池的溫度

許多智能手機都配置有溫度感測器,有的還不止一個。區別就在於它們的目的是監測手機內部以及電池的溫度。如果發現某一部件溫度過高,手機就會關機,防止手機損壞。 擴展功能方面,溫度感測器也能檢測外界空氣中的溫度變化,甚至是用戶當前的體溫。

當今智能手機的技術水平快速更新,很大程度來源於手機中的感測器技術的創新突破,利用基礎感測器的集成應用和軟體支持,手機研發人員開發出了許多酷炫的手機功能

二、加速度感測器(Acceleration sensor)
原理:與重力感測器相同,也是壓電效應,通過三個維度確定加速度方向,但功耗更小,但精度低。

用途:計步、手機擺放位置朝向角度。

加速度感測器的概念和重力感測器略微有些重疊,但事實上卻又不一樣。加速度感測器是多個維度測算的,是指x、y、z三個方向上的加速度值,主要測算一些瞬時加速或減速的動作。

比如測量手機的運動速度和方向,當用戶拿著手機運動時,會出現上下擺動的情況,這樣可以檢測出加速度在某個方向上來回改變,通過檢測這個來回改變的次數,可以計算出步數。在游戲里能通過加速度感測器觸發特殊指令。日常應用中的一些甩動切歌、翻轉靜音等也都用到了這枚感測器。

加速度感測器功耗小但精度低。通常運用在手機中可用來計步、判斷手機朝向的方向。

加速度感測器的概念和重力感測器略微有些重疊,但事實上卻又不一樣。加速度感測器是多個維度測算的,是指x、y、z三個方向上的加速度值,主要測算一些瞬時加速或減速的動作。比如測量手機的運動速度和方向,當用戶拿著手機運動時,會出現上下擺動的情況,這樣可以檢測出加速度在某個方向上來回改變,通過檢測這個來回改變的次數,可以計算出步數。在游戲里能通過加速度感測器觸發特殊指令。日常應用中的一些甩動切歌、翻轉靜音等也都用到了這枚感測器。

加速度感測器功耗小但精度低。通常運用在手機中可用來計步、判斷手機朝向的方向。

三、重力感測器(G-Sensor)
原理:利用壓電效應實現,感測器內部一塊重物和壓電片整合在一起,通過正交兩個方向產生的電壓大小,來計算出水平方向。

用途:手機橫豎屏智能切換、拍照照片朝向、重力感應類游戲(如滾鋼珠)。

透過壓電效應來實現。重力感測器內部有一塊重物與壓電片整合在一起,透過正交兩個方向產生的電壓大小,來計算出水平的方向。運用在手機中時,可用來切換橫屏與直屏方向。

在一些游戲中也可以通過重力感測器來實現更豐富的交互控制,比如平衡球、賽車游戲等。

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