我的NPI项目之Android Camera (二) -- 核心部件之 Camera Sensor

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了我的NPI项目之Android Camera (二) -- 核心部件之 Camera Sensor。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

说到Camera模组,我们比较关心的是用的什么样的sensor? sensor的分辨率多少,sensor的像素多大,sensor是哪家生产的等等一些问题。今天,我们就穿越时间,将sensor的历史扒一扒。

Wikipedia先看一下:history of Camera

Camera的历史大体可以分为三大部分

我的NPI项目之Android Camera (二) -- 核心部件之 Camera Sensor,android

核心部件Sensor

Sensor是什么?简单说就是传感器,用来感应什么?当然是感应光!

Sensor类型

我所知道的sensor,有CCD的sensor,有CMOS的sensor。

What is CCD ? 

CCD stands for "Charge-Coupled Device." It is a type of image sensor technology used in digital cameras and other imaging devices to capture and convert light into electronic signals.

// Charge-Copuled Device:

电荷耦合器件(charge-coupled device,CCD)是一种用于探测光的硅片,由时钟脉冲电压来产生和控制半导体势阱的变化,实现存储和传递电荷信息的固态电子器件。

A CCD image sensor is made up of an array of tiny light-sensitive elements called pixels. Each pixel is capable of converting incoming light photons into electrical charge(应该是有一种光敏材料,能够将光子转换为电子,电子汇集成电荷. The captured

charges are then transferred through the CCD chip, pixel by pixel, to a circuit where they are measured and converted into digital data that represents the image(将每个像素的电荷转化为对应的数字信号值,从而得到数值像素信息).

Here's a simplified overview of how a CCD works:

Photons of light enter the camera through the lens(镜头,后面应该还跟则滤光片Blue) and strike the surface of the CCD sensor.

The photons cause electrons in the pixels of the CCD to be excited, generating an electrical charge proportional to the intensity of the light.

The electrical charges are sequentially transferred through the CCD chip in a controlled manner, typically using a series of voltage shifts or clock signals.

The charges are read out and converted into digital values by an analog-to-digital converter (ADC) to create a digital image(模数转换后的图像信息).

CCD sensors have historically been widely used in digital cameras due to their high image quality, excellent color accuracy, and low noise performance. However, in recent years, complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS) sensors have gained popularity due to their lower power consumption, faster readout speeds, and better integration with other circuitry on the sensor.

While CCD sensors are less common in consumer-level digital cameras today, they still find applications in specialized imaging devices, scientific cameras, medical detector, and some high-end digital cameras that prioritize image quality.

关于 CCD 到底长得什么模样以及它的组件放大图片,见下面两张:

我的NPI项目之Android Camera (二) -- 核心部件之 Camera Sensor,android

what is CMOS ?

CMOS stands for "Complementary Metal-Oxide-Semiconductor."

互补金属氧化物半导体,作为软件出身的我,完全不懂啊,虽然数字电路/模拟电路都学过,哎。对不起,沙洲工学院的那位尽职的老师啊。

It is a type of technology used in the design and fabrication of integrated circuits, including image sensors used in digital cameras.

CMOS technology refers to the arrangement and structure of transistors and other components on a semiconductor chip. CMOS image sensors, specifically, are image sensors that utilize CMOS technology to capture and process images.

Compared to the CCD (Charge-Coupled Device) sensors, CMOS sensors have several advantages:

Lower Power Consumption: CMOS sensors typically consume less power, making them more energy-efficient.

Faster Readout Speed: CMOS sensors have faster readout speeds, allowing them to capture multiple frames per second, making them suitable for applications such as high-speed photography and video recording.

Integration with Other Circuitry: CMOS sensors can be easily integrated with other CMOS circuitry on the same chip, allowing for the integration of additional functionalities such as on-chip processing and image enhancement(ISP吗?).

Cost-Effectiveness: CMOS technology is generally more cost-effective to manufacture compared to CCD technology.

Due to these advantages, CMOS image sensors have become the dominant technology used in most consumer-level digital cameras, smartphones, webcams, and other imaging devices. They offer good image quality, flexibility, and cost-efficiency, making them suitable for a wide range of applications.

以上是对CCD和CMOS的相关理解,最根本区别会需要走到最底层半导体方面的知识了。

CCD和CMOS还有个差异是,CDD的物理像素不可个别读取,但是CMOS可以。因为,从原理上讲,CMOS 的信号是以点为单位的电荷信号,而 CCD 是以行为单位的电流信号,前者更为敏感,速度也更快,更为省电

相关知识点

  • sensor尺寸
    通常能够看到1/1.8CDD这样的描述,1/1.8是CDD sensor的尺寸。是1➗1.8✖ 1 inch为对角线的长度。
  • pixel尺寸
    相同的像素,pixel越大感光越多,画质越好。
  • Mosaic Capture 的类型

    我的NPI项目之Android Camera (二) -- 核心部件之 Camera Sensor,android



    我的NPI项目之Android Camera (二) -- 核心部件之 Camera Sensor,android
  • 通常CCD芯片会和处理器(DSP/ISP)做成一个组件,类似与下图:
    我的NPI项目之Android Camera (二) -- 核心部件之 Camera Sensor,android
  • 三层结构
    如果切开 CCD,会发现 CCD 的结构就像三明治一样,第一层是微型镜头,第二层是分色滤色片,以及第三层感光汇流片。
  • CMOS 主要 是利用硅和锗这两种元素所作成的半导体,通过 CMOS 上带负电和带正电的晶体管来实现基本的功能的。这两个互补效应所 产生的电流即可被处理芯片记录和解读成影像。

Sensor 厂家

网上知道了一个sensor生产商的世界排名:https://us.metoree.com/categories/image-sensor/

发现原来sensor有很多种类,我的项目中是消费类的digital camera使用的场景。

Vision Sensor(Banner )/ Image Sensor(Toshiba ) / Liner Image Sensors (Toshiba )/ Machine vision (Toshiba )/ 2-D Vision Sensors(Pepperl+Fuchs) /Machine vision image sensor  (Cognex 康耐视 ) /  Image Sensors(Rochester ) / Image Sensor (OMNIVISION ) / Linear Images Sensors (iC-Haus) / TMR Magnetic Image Sensors (MultiDimension ) / CMOS Image sensors (ams-OSRAM AG) / 

COMS image sensor 世界前十排名:

Sony 索尼
Samsung Electronics 三星
STMicroelectronics 意法半导体
GalaxyCore 格科微:首页-格科微电子(上海)有限公司
Onsemi 昂赛美
SK Hynix 海力士
SmartSens Technology: 斯特威: 思特威(上海)电子科技股份有限公司 | 专注CMOS图像传感器的创新与研发
Canon 佳能
Panasonic 松下
PixelPlus 

前十里面已经有两家国产公司,加油!文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-826467.html

到了这里,关于我的NPI项目之Android Camera (二) -- 核心部件之 Camera Sensor的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处: 如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请点击违法举报进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

领支付宝红包 赞助服务器费用

相关文章

  • 我的第一个flutter项目(Android & Webview)

    前言:flutter开发环境搭建Flutter的开发环境搭建-图解_☆七年的博客-CSDN博客 第一个flutter简单项目,内容是一个主界面,其中:     1.内容点击数字自增     2.跳转一个空页,     3.跳转一个WebView界面 其中涉及添加主键,新建界面类,导入依赖,使用WebView, 兼容http网络安全

    2024年02月15日
    浏览(74)
  • Android sensor 传感器简介

    一、定义 Android 传感器相关术语微机电传感器(MEMS)MEMS 通常制作在规格很小的硅芯片上,借用了计算机芯片的制作技术。通常来说,所有的 Android 传感器都使用了这些技术,但是从技术的角度来说,MEMS 指的是在该传感器的部分设计中纳入了物理移动或震动,例如压力传感

    2024年02月12日
    浏览(52)
  • android 8.1 disable unsupported sensor

    如果device不支持某种sensor,可以在android/frameworks/base/core/java/android/hardware/SystemSensorManager.java里将其disabled掉。以disable proximity sensor为例。 就是将p_sensor 从mFullSensorsList中移出。这一步基本上已经work了(SensorManager#getSensorList(8)得不到p_sensor的讯息),但是如果你的code还需要通过CTS测

    2024年02月06日
    浏览(37)
  • MTK Android P Sensor架构(一)

    本来如果只是给传感器写个驱动并提供能读取温湿度数据的节点,是一件比较轻松的事情,但是最近上层应用的同事要求我们按照安卓标准的流程来,这样他们就能通过注册一个服务直接读取传感器事件数据了。这样做的好处就是第三方的应用也能正常读取温湿度的数据并展

    2024年02月05日
    浏览(49)
  • Android widget 小部件使用指南强化版

    小部件是主屏幕定制的一个重要方面。您可以将它们视为应用程序最重要的数据和功能的“概览”视图,这些数据和功能可以直接在用户的主屏幕上访问。用户可以在主屏幕面板上移动小部件,如果支持的话,还可以调整它们的大小以根据自己的喜好定制小部件中的信息量。

    2024年01月19日
    浏览(51)
  • Android | Sensor.TYPE_ORIENTATION被废弃后的解决办法

    Sensor.TYPE_ORIENTATION 常数在 API 8 中已弃用,官方推荐使用 SensorManager.getOrientation() 替代。关于 Orientation Sensor(被弃用的方向传感器) 在官方文档中的概述里有这样一句话: The orientation sensor is software-based and derives its data from the accelerometer and the geomagnetic field sensor. (方向传感器

    2023年04月08日
    浏览(37)
  • camera调试:RK3588如何点亮一个sensor?

    这篇文章讲一下如何点亮一个新的sensor,以在RK3588平台,点亮IMX577为例。 目录 (1)如何才能算点亮一个sensor? (2)SENSOR_TYPE_RAW和SENSOR_TYPE_SOC (3)sensor驱动移植 ①sensor寄存器配置 ②sensor上电时序 ③v4l2_subdev_ops相关回调函数实现 ④V4L2控制 ⑤驱动注册入口函数probe (4)d

    2024年02月20日
    浏览(50)
  • 第1讲 Camera Sensor Driver课程简介

    更多资源: 资源 描述 在线课程 极客笔记在线课程 知识星球 星球名称:深入浅出Android Camera 星球ID: 17296815 Wechat 极客笔记圈 目标: 课程主要帮助大家理解camera sensor基本概念及原理知识,理解高通camera sensor驱动框架,通过学习完本视频课程后,可以掌握高通平台上的sensor

    2024年02月11日
    浏览(45)
  • Camera和Image sensor技术基础笔记(5) -- HDR相关技术

            动态范围最早是信号系统的概念,一种信号系统的动态范围定义为:最大的信号不失真的电平和噪声电平的差,在实际场景中,多用分贝(dB)为单位来衡量一个信号系统的动态范围。         以上说法可能有些抽象,来看两个例子。         1. 假设有一个系

    2024年02月12日
    浏览(53)
  • Android 高通Camera2 Camera Device Close

     1、很多人看到这个日志第一感觉可能觉得哪里没有合理释放,于是带着这个思路去进行百度探索 2、一开始我去寻找 ImageReader.OnImageAvailableListener 这个问题 3、后面网上去寻找因为  Camera2最大连拍限制是 2 网上很多数包括Google相机源码 需要单独开个线程去处理图片的逻辑

    2023年04月09日
    浏览(45)

觉得文章有用就打赏一下文章作者

支付宝扫一扫打赏

博客赞助

微信扫一扫打赏

请作者喝杯咖啡吧~博客赞助

支付宝扫一扫领取红包,优惠每天领

二维码1

领取红包

二维码2

领红包