關(guān)于cmos芯片圖像傳感器...
時間:2024-08-21發(fā)布者:DM
CMOS芯片是一種低耗電存儲器,其主要作用是用來存放BIOS中的設(shè)置信息以及系統(tǒng)時間日期6。應(yīng)該把它和BIOS芯片區(qū)別開。早期的CMOS芯片是一塊單獨的芯片,共有64個字節(jié)存放系統(tǒng)信息。386以后的微機(jī)一般將MC146818A芯片集成到其它的IC芯片中,586以后主板上更是將CMOS與系統(tǒng)實時時鐘和后備電池集成到一塊叫做DALLDADS1287的芯片中。隨著微機(jī)的發(fā)展、可設(shè)置參數(shù)的增多,現(xiàn)在的CMOS芯片一般都有128字節(jié)及至256字節(jié)的容量。
MP:megapixel,兆像素(百萬像素)常見的有0.3M、1M、2M、5M、13M、20M、40M、100M(1億像素)等。像素數(shù)量和分辨率是兩個密不可分的重要概念,它們的組合方式?jīng)Q定了圖像的數(shù)據(jù)量,同樣大小的圖像,分辨率越高,包含的像素越多。像素總數(shù)是指所有像素的總和,像素總數(shù)是衡量CMOS圖像傳感器的主要技術(shù)指標(biāo)之一。CMOS圖像傳感器的總體像素中被用來進(jìn)行有效的光電轉(zhuǎn)換并輸出圖像信號的像素為有效像素。有效像素總數(shù)隸屬于像素總數(shù)集合。有效像素數(shù)目直接決定了CMOS圖像傳感器的分辨能力。
Optical Format 光學(xué)尺寸
光學(xué)尺寸越大,則成像系統(tǒng)的尺寸越大,捕獲的光子越多,感光性能越好,信噪比越低。
目前CMOS圖像傳感器的常見尺寸有1、2/3、1/2、1/3、1/4英寸等。
Pixel Size 像素尺寸
芯片像元陣列上的每個像素的實際物理尺寸,通常的尺寸包括14um、10um、9um、7um、6.45um、3.75um、3.0um、2.0um、1.75um、1.4um、1.2um、1.0um等。
像元尺寸從某種程度上反映了芯片的對光的響應(yīng)能力,像元尺寸越大,能夠接收到的光子數(shù)量越多,在同樣的光照條件和曝光時間內(nèi)產(chǎn)生的電荷數(shù)量越多。
對于弱光成像而言,像元尺寸是芯片靈敏度的一種表征。
Output Format 輸出格式
(1)RAW(或RAW RGB)
CMOS圖像傳感器輸出的原始圖像格式是RAW。RAW圖像就是CMOS圖像感應(yīng)器將捕捉到的光源信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號的原始數(shù)據(jù)。RAW文件是一種記錄了數(shù)碼相機(jī)傳感器的原始信息,同時記錄了由相機(jī)拍攝所產(chǎn)生的一些原數(shù)據(jù)(Metadata,如ISO的設(shè)置、快門速度、光圈值、白平衡等)的文件。RAW是未經(jīng)處理、也未經(jīng)壓縮的格式,可以把RAW概念化為“原始圖像編碼數(shù)據(jù)”或更形象的稱為“數(shù)字底片”。
(2)RGB
從RAW到RGB格式。RGB格式有RGB565:每個像素用16位表示,RGB分量分別使用5位、6位、5位(常用也就是上說的RGB)RGB555:每個像素用16位表示,RGB分量都使用5位(剩下1位不用)RGB24:每個像素用24位表示,RGB分量各使用8位RGB32:每個像素用32位表示,RGB分量各使用8位(剩下8位不用)ARGB32:每個像素用32位表示,RGB分量各使用8位(剩下的8位用于表示Alpha通道值)。
(3)YUV
YUV三個字母中,其中"Y"表示明亮度(Luminance或Luma),也就是灰度值;而"U"和"V"表示的則是色度(Chrominance或Chroma),作用是描述影像色彩及飽和度,用于指定像素的顏色。YUV存儲格式有兩大類:planar(平面格式)和packed(打包格式)。
Max Frame Rate 最大幀率
幀率指的是單位時間所記錄或者播放的圖片的數(shù)量,連續(xù)播放一系列圖片就會產(chǎn)生動畫效果,根據(jù)人類的視覺系統(tǒng),當(dāng)圖片的播放速度大于15幅/秒的時候,人眼就基本看不出來圖片的跳躍;在達(dá)到24幅/s~30幅/s時就已經(jīng)基本覺察不到閃爍現(xiàn)象了。
每秒的幀數(shù)或者幀率表示CMOS圖像傳感器在處理圖像時每秒鐘能夠更新的次數(shù)。高的幀率可以得到更流暢、更逼真的視覺體驗。
Output Interface 輸出接口
MIPI: 移動行業(yè)處理器接口,是MIPI聯(lián)盟發(fā)起的為移動應(yīng)用處理器制定的開放標(biāo)準(zhǔn)。串行數(shù)據(jù),速度快,抗干擾,主流輸出接口。
LVDS:低壓差分信號技術(shù)接口。
DVP:并口傳輸,速度較慢,傳輸?shù)膸挼汀?/span>
Parallel:并行數(shù)據(jù),含12位數(shù)據(jù)信號,行場同步信號和時鐘信號。
HISPI:高速像素接口,串行數(shù)據(jù)。
SLVS-EC: 由 SONY 公司定義,用于高幀率和高分辨率圖像采集,它可以將高速串行的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為 DC(Digital Camera)時序后傳遞給下一級模塊 VICAP(Video Capture)。SLVS-EC 串行視頻接口可以提供更高的傳輸帶寬,更低的功耗,在組包方式上,數(shù)據(jù)的冗余度也更低。在應(yīng)用中 SLVS-EC 接口提供了更加可靠和穩(wěn)定的傳輸。
CRA 主光線角度
從鏡頭的傳感器一側(cè),可以聚焦到像素上的光線的最大角度被定義為主光角(CRA),鏡頭軸心線附近接近零度,與軸心線的距離越大,角度也隨之增大。CRA與像素在傳感器的位置是相關(guān)的。如果lens的CRA小于CMOS Sensor的CRA,一定會有偏色現(xiàn)象。lens的CRA一般略大于CMOS Sensor的CRA。
Sensitivity 靈敏度
靈敏度是CMOS圖像傳感器的重要參數(shù)之一。
它具有兩種物理意義,一種是光器件的光電轉(zhuǎn)換能力,與響應(yīng)率的意義相同,即芯片的靈敏度,指在一定的光譜范圍內(nèi),單位曝光量的輸出信號電壓(電流),單位可以為nA/Lux(納安/勒克斯)、V/W(伏/瓦)、V/Lux(伏/勒克斯)、V/lm(伏/流明)。另一種是指器件所能傳感的對地輻射功率(或照度),與探測率的意義相同,單位可用W(瓦)或Lux(勒克斯)表示。Sensitivity常作為sensor暗光表現(xiàn)的常用指標(biāo)。
Dynamic Range 動態(tài)范圍
動態(tài)范圍由CMOS圖像傳感器的信號處理能力和噪聲決定,反映了CMOS圖像傳感器的工作范圍。
部分節(jié)選自知乎:https://zhuanlan.zhihu.com/p/674969639
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