上一篇文章中講過(guò)了“像素與插值”的概念,，這里我們主要講一下攝像頭物理組成部件。手機(jī)攝像頭由PCB板,、鏡頭,、固定器和濾色片、DSP（CCD用）、傳感器等部件組成,。其工作原理為：拍攝景物通過(guò)鏡頭,，將生成的光學(xué)圖像投射到傳感器上，然后光學(xué)圖像被轉(zhuǎn)換成電信號(hào),，電信號(hào)再經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換變?yōu)閿?shù)字信號(hào),，數(shù)字信號(hào)經(jīng)過(guò)DSP加工處理，再被送到手機(jī)處理器中進(jìn)行處理,，最終轉(zhuǎn)換成手機(jī)屏幕上能夠看到的圖像,。

PCB板

就是攝像頭中用到的印刷電路板，分為硬板,、軟板,、軟硬結(jié)合板三種，這三種材料應(yīng)用范圍不同,，CMOS可以使用任何一種,，但CCD只能使用軟硬結(jié)合板，并且也是軟硬結(jié)合板的造價(jià)成本最高,。

PCB板

鏡頭

鏡頭是將拍攝景物在傳感器上成像的器件,，它通常由由幾片透鏡組成。從材質(zhì)上看,，攝像頭的鏡頭可分為塑膠透鏡和玻璃透鏡,。玻璃透光性以及成像質(zhì)量都具有較大優(yōu)勢(shì)，但玻璃透鏡成本也高,。因此一個(gè)攝像頭品質(zhì)的好壞,，與鏡頭也是有一定關(guān)系的。比如諾基亞800采用的是卡爾蔡司認(rèn)證鏡頭,，成像效果就會(huì)比普通鏡頭好一些,。當(dāng)然，它只是總效果的影響因素之一,。

鏡頭

鏡頭有兩個(gè)較為重要的參數(shù)：光圈和焦距,。光圈是安裝在鏡頭上控制通過(guò)鏡頭到達(dá)傳感器的光線多少的裝置，除了控制通光量,，光圈還具有控制景深的功能,，光圈越大，景深越小,，平時(shí)在拍人像時(shí)背景朦朧效果就是小景深的一種體現(xiàn),。諾基亞800和魅族MX四核版的光圈都為f/2.2，小米2光圈為f /2.0,，iPhone 4S光圈為f/2.4,，數(shù)字越小,，代表光圈越大，也就是說(shuō)小米2的光圈最大,，不加上其他因素的話(huà)理論上成像效果最好,。

另外鏡頭的另一重要參數(shù)是“焦距”。焦距是從鏡頭的中心點(diǎn)到傳感器平面上所形成的清晰影像之間的距離,。根據(jù)成像原理,，鏡頭的焦距決定了該鏡頭拍攝的物體在傳感器上所形成影像的大小,。比如在拍攝同一物體時(shí),，焦距越長(zhǎng)，就能拍到該物體越大的影像,。長(zhǎng)焦距類(lèi)似于望遠(yuǎn)鏡,。

固定器和濾色片

固定器的作用，實(shí)際上就是來(lái)固定鏡頭,，另外固定器上還會(huì)有一塊濾色片,。濾色片也即“分色濾色片”，目前有兩種分色方式,，一種是RGB原色分色法,，另一種是CMYK補(bǔ)色分色法。原色CCD的優(yōu)勢(shì)在于畫(huà)質(zhì)銳利,，色彩真實(shí),，但缺點(diǎn)則是噪聲問(wèn)題，一般采用原色CCD的數(shù)碼相機(jī),，ISO感光度多半不會(huì)超過(guò) 400,。相對(duì)的，補(bǔ)色CCD多了一個(gè)Y黃色濾色器,，犧牲了部分影像的分辨率,，但I(xiàn)SO值一般都可設(shè)定在800以上。

固定器和濾色片

DSP

DSP又叫數(shù)字信號(hào)處理芯片,，它的功能是通過(guò)一系列復(fù)雜的數(shù)學(xué)算法運(yùn)算,，對(duì)數(shù)字圖像信號(hào)進(jìn)行優(yōu)化處理，最后把處理后的信號(hào)傳到顯示器上,。目前DSP廠商的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)技術(shù)都已經(jīng)比較成熟,，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)上相差不大。

傳感器和DSP

上面所說(shuō)的DSP是CCD中會(huì)使用,，是因?yàn)?，在CMOS傳感器的攝像頭中，其DSP芯片已經(jīng)集成到CMOS中,，從外觀上來(lái)看,，它們就是一個(gè)整體,。而采用CCD傳感器的攝像頭則分為CCD和DSP兩個(gè)獨(dú)立部分。

傳感器

傳感器是攝像頭組成的核心,，也是最關(guān)鍵的技術(shù),，它是一種用來(lái)接收通過(guò)鏡頭的光線，并且將這些光信號(hào)轉(zhuǎn)換成為電信號(hào)的裝置,。簡(jiǎn)單的理解,，我們可以把傳感器看做是傳統(tǒng)相機(jī)用的膠片，雖然兩者原理不同,，但在相機(jī)整體組成結(jié)構(gòu)中有一定相似度,。

感光器件面積越大，捕獲的光子越多,，感光性能越好,，信噪比越低。

常見(jiàn)的攝像頭傳感器主要有兩種,，一種是CCD傳感器,，一種是CMOS傳感器。兩者區(qū)別在于：CCD的優(yōu)勢(shì)在于成像質(zhì)量好,，但是由于制造工藝復(fù)雜,，只有少數(shù)的廠商能夠掌握，所以導(dǎo)致制造成本居高不下,，特別是大型CCD,，價(jià)格非常高昂。在相同分辨率下,，CMOS價(jià)格比CCD便宜,，但是CMOS器件產(chǎn)生的圖像質(zhì)量相比CCD來(lái)說(shuō)要低一些。

傳感器

相對(duì)于CCD傳感器,，CMOS影像傳感器的優(yōu)點(diǎn)之一是電源消耗量比CCD低,，CCD為提供優(yōu)異的影像品質(zhì)，付出代價(jià)即是較高的電源消耗量,，為使電荷傳輸順暢,，噪聲降低，需由高壓差改善傳輸效果,。但CMOS影像傳感器將每一畫(huà)素的電荷轉(zhuǎn)換成電壓,，讀取前便將其放大，利用3.3V的電源即可驅(qū)動(dòng),，電源消耗量比CCD低,。

另外偶爾還會(huì)提到CCM傳感器，CCM（Compact CMOS module）實(shí)際上是CMOS的一種,，只是CCM經(jīng)過(guò)一些處理,，畫(huà)質(zhì)比CMOS高一點(diǎn),，拍照時(shí)感應(yīng)速度也較快，但照片品質(zhì)還是遜色于CCD,。

目前,，主流的手機(jī)用的都是CMOS傳感器，如三星Galaxy Note 2,、iPhone 5,、小米2、魅族MX四核版,、諾基亞Lumia 800等,。

另外，有的廠家在宣傳中會(huì)提到“背照式”“BSI”等概念,，實(shí)際上BSI就是背照式CMOS的英文簡(jiǎn)稱(chēng),，背照式CMOS是CMOS的一種,，它改善了傳統(tǒng)CMOS感光元件的感光度,，在夜拍和高感的時(shí)候成像效果相對(duì)好一些。如iPhone 4,、魅族MX四核版,、中興U895、索尼愛(ài)立信LT15i等機(jī)器中都應(yīng)用了BSI傳感器,，而iPhone 4的傳感器由OmniVision公司生產(chǎn)提供,。

另外，傳感器廠商中索尼也非常出名,，索尼目前使用作為廣泛的BSI CMOS命名為“Exmor R CMOS”,，另外新一代的積層型背照式“Exmor RS CMOS”也即將出現(xiàn)在接下來(lái)的旗艦機(jī)型產(chǎn)品中。其中索尼LT26i,、HTC凱旋X310e,、iPhone 4S采用的就是Exmor R CMOS傳感器。

從上面的各個(gè)名詞中我們知道,，Exmor R CMOS\Exmor RS CMOS屬于背照式CMOS（BSI）的一種,，而背照式CMOS（BSI）又屬于CMOS的一種。概念上不能混淆,。