కెమెరా మాడ్యూల్ యొక్క ప్రాథమిక నిర్మాణం మరియు పని సూత్రం

కెమెరా మాడ్యూల్ యొక్క ప్రాథమిక నిర్మాణం

I. కెమెరా నిర్మాణం మరియు పని సూత్రం

దృశ్యం లెన్స్ ద్వారా చిత్రీకరించబడుతుంది, ఉత్పత్తి చేయబడిన ఆప్టికల్ ఇమేజ్ సెన్సార్‌పైకి ప్రదర్శించబడుతుంది, ఆపై ఆప్టికల్ ఇమేజ్ ఎలక్ట్రికల్ సిగ్నల్‌గా మార్చబడుతుంది, ఇది అనలాగ్-టు-డిజిటల్ మార్పిడి ద్వారా డిజిటల్ సిగ్నల్‌గా మార్చబడుతుంది.డిజిటల్ సిగ్నల్ DSP ద్వారా ప్రాసెస్ చేయబడుతుంది మరియు ప్రాసెసింగ్ కోసం కంప్యూటర్‌కు పంపబడుతుంది మరియు చివరకు ఫోన్ స్క్రీన్‌పై కనిపించే చిత్రంగా మార్చబడుతుంది.

డిజిటల్ సిగ్నల్ ప్రాసెసింగ్ (DSP) చిప్ ఫంక్షన్: సంక్లిష్ట గణిత అల్గారిథమ్‌ల శ్రేణి ద్వారా డిజిటల్ ఇమేజ్ సిగ్నల్ పారామితులను ఆప్టిమైజ్ చేయండి మరియు USB మరియు ఇతర ఇంటర్‌ఫేస్‌ల ద్వారా PCలు మరియు ఇతర పరికరాలకు ప్రాసెస్ చేయబడిన సిగ్నల్‌లను బదిలీ చేయండి.DSP నిర్మాణ ఫ్రేమ్:
1, ISP(ఇమేజ్ సిగ్నల్ ప్రాసెసర్)
1. ISP (ఇమేజ్ సిగ్నల్ ప్రాసెసర్)
2, JPEG ఎన్‌కోడర్
2. JPEG ఎన్‌కోడర్
3, USB పరికర నియంత్రిక
3. USB పరికర నియంత్రిక

సాధారణ కెమెరా సెన్సార్లలో రెండు రకాలు ఉన్నాయి,

ఒకటి CCD (Chagre Couled Device) సెన్సార్, అంటే ఛార్జ్ కపుల్డ్ పరికరం.
మరొకటి CMOS (కాంప్లిమెంటరీ మెటల్-ఆక్సైడ్ సెమీకండక్టర్) సెన్సార్, అంటే కాంప్లిమెంటరీ మెటల్ ఆక్సైడ్ సెమీకండక్టర్.
CCD యొక్క ప్రయోజనం మంచి ఇమేజింగ్ నాణ్యతలో ఉంది, అయితే తయారీ ప్రక్రియ సంక్లిష్టంగా ఉంటుంది, ఖర్చు ఎక్కువగా ఉంటుంది మరియు విద్యుత్ వినియోగం ఎక్కువగా ఉంటుంది.అదే రిజల్యూషన్‌లో, CMOS CCD కంటే చౌకగా ఉంటుంది, కానీ చిత్ర నాణ్యత CCD కంటే తక్కువగా ఉంటుంది.CCDతో ​​పోలిస్తే, CMOS ఇమేజ్ సెన్సార్ తక్కువ విద్యుత్ వినియోగాన్ని కలిగి ఉంటుంది.అదనంగా, ప్రక్రియ సాంకేతికత యొక్క పురోగతితో, CMOS యొక్క చిత్ర నాణ్యత కూడా నిరంతరం మెరుగుపరచబడింది.అందువల్ల, మార్కెట్లో ఉన్న ప్రస్తుత మొబైల్ ఫోన్ కెమెరాలు అన్నీ CMOS సెన్సార్లను ఉపయోగిస్తాయి.

మొబైల్ ఫోన్ కెమెరా యొక్క సాధారణ నిర్మాణం
లెన్స్: కాంతిని సేకరించి, దృశ్యాన్ని ఇమేజింగ్ మాధ్యమం యొక్క ఉపరితలంపై ప్రదర్శించండి.
ఇమేజ్ సెన్సార్: ఇమేజింగ్ మాధ్యమం, ఇది లెన్స్ ద్వారా ప్రొజెక్ట్ చేయబడిన ఇమేజ్ (లైట్ సిగ్నల్)ని ఉపరితలంపై ఎలక్ట్రికల్ సిగ్నల్‌గా మారుస్తుంది.
మోటార్: లెన్స్ యొక్క కదలికను నడుపుతుంది, తద్వారా లెన్స్ ఇమేజింగ్ మాధ్యమం యొక్క ఉపరితలంపై స్పష్టమైన చిత్రాన్ని ప్రదర్శిస్తుంది.
రంగు వడపోత: మానవ కంటికి కనిపించే దృశ్యం కనిపించే లైట్ బ్యాండ్‌లో ఉంటుంది మరియు ఇమేజ్ సెన్సార్ మానవ కన్ను కంటే లైట్ బ్యాండ్‌ను ఎక్కువగా గుర్తించగలదు.అందువల్ల, అదనపు లైట్ బ్యాండ్‌ను ఫిల్టర్ చేయడానికి కలర్ ఫిల్టర్ జోడించబడుతుంది, తద్వారా ఇమేజ్ సెన్సార్ కళ్లకు కనిపించే వాస్తవ దృశ్యాలను క్యాప్చర్ చేయగలదు.
మోటార్ డ్రైవ్ చిప్: మోటారు యొక్క కదలికను నియంత్రించడానికి మరియు ఆటో ఫోకస్ సాధించడానికి లెన్స్‌ను నడపడానికి ఉపయోగిస్తారు.
సర్క్యూట్ బోర్డ్ సబ్‌స్ట్రేట్: ఇమేజ్ సెన్సార్ యొక్క ఎలక్ట్రికల్ సిగ్నల్‌ను బ్యాక్ ఎండ్‌కు ప్రసారం చేయండి.
II.సంబంధిత పారామితులు మరియు నామవాచకాలు
1. సాధారణ చిత్ర ఆకృతులు
1.1 RGB ఫార్మాట్:
RGB565 మరియు RGB888 వంటి సాంప్రదాయ ఎరుపు, ఆకుపచ్చ మరియు నీలం ఆకృతి;16-బిట్ డేటా ఫార్మాట్ 5-బిట్ R + 6-బిట్ G + 5-బిట్ B. G కి మరో బిట్ ఉంది, ఎందుకంటే మానవ కళ్ళు ఆకుపచ్చ రంగుకు ఎక్కువ సున్నితంగా ఉంటాయి.
1.2 YUV ఫార్మాట్:
Luma (Y) + chroma (UV) ఫార్మాట్.YUV అనేది పిక్సెల్ ఆకృతిని సూచిస్తుంది, దీనిలో ప్రకాశం పరామితి మరియు క్రోమినెన్స్ పరామితి విడివిడిగా వ్యక్తీకరించబడతాయి.ఈ విభజన యొక్క ప్రయోజనం ఏమిటంటే ఇది పరస్పర జోక్యాన్ని నివారించడమే కాకుండా, చిత్ర నాణ్యతను ఎక్కువగా ప్రభావితం చేయకుండా క్రోమా నమూనా రేటును కూడా తగ్గిస్తుంది.YUV అనేది మరింత సాధారణ పదం.దాని నిర్దిష్ట అమరిక కోసం, దీనిని అనేక నిర్దిష్ట ఫార్మాట్‌లుగా విభజించవచ్చు.
క్రోమా (UV) రంగు యొక్క రెండు అంశాలను నిర్వచిస్తుంది: రంగు మరియు సంతృప్తత, ఇవి వరుసగా CB మరియు CR ద్వారా సూచించబడతాయి.వాటిలో, Cr RGB ఇన్‌పుట్ సిగ్నల్ యొక్క ఎరుపు భాగం మరియు RGB సిగ్నల్ యొక్క ప్రకాశం విలువ మధ్య వ్యత్యాసాన్ని ప్రతిబింబిస్తుంది, అయితే Cb RGB ఇన్‌పుట్ సిగ్నల్ యొక్క నీలం భాగం మరియు RGB సిగ్నల్ యొక్క ప్రకాశం విలువ మధ్య వ్యత్యాసాన్ని ప్రతిబింబిస్తుంది.
ప్రధాన నమూనా ఫార్మాట్‌లు YCbCr 4:2:0, YCbCr 4:2:2, YCbCr 4:1:1 మరియు YCbCr 4:4:4.
1.3 RAW డేటా ఫార్మాట్:
RAW ఇమేజ్ అనేది CMOS లేదా CCD ఇమేజ్ సెన్సార్ క్యాప్చర్ చేయబడిన లైట్ సోర్స్ సిగ్నల్‌ను డిజిటల్ సిగ్నల్‌గా మార్చే ముడి డేటా.RAW ఫైల్ అనేది డిజిటల్ కెమెరా సెన్సార్ మరియు కెమెరా ద్వారా రూపొందించబడిన కొన్ని మెటాడేటా (ISO సెట్టింగ్‌లు, షట్టర్ స్పీడ్, ఎపర్చరు విలువ, వైట్ బ్యాలెన్స్ మొదలైనవి) యొక్క అసలైన సమాచారాన్ని రికార్డ్ చేసే ఫైల్.RAW అనేది ప్రాసెస్ చేయని మరియు కంప్రెస్ చేయని ఫార్మాట్ మరియు దీనిని "రా ఇమేజ్ కోడెడ్ డేటా"గా భావించవచ్చు లేదా మరింత స్పష్టంగా "డిజిటల్ నెగటివ్" అని పిలుస్తారు.సెన్సార్ యొక్క ప్రతి పిక్సెల్ రంగు ఫిల్టర్‌కు అనుగుణంగా ఉంటుంది మరియు ఫిల్టర్‌లు బేయర్ నమూనా ప్రకారం పంపిణీ చేయబడతాయి.ప్రతి పిక్సెల్ యొక్క డేటా నేరుగా అవుట్‌పుట్ చేయబడుతుంది, అవి RAW RGB డేటా
ముడి డేటా (రా RGB) రంగు ఇంటర్‌పోలేషన్ తర్వాత RGB అవుతుంది.

RAW ఫార్మాట్ చిత్రం ఉదాహరణ
2. సంబంధిత సాంకేతిక సూచికలు
2.1 చిత్ర రిజల్యూషన్:
SXGA (1280 x1024), 1.3 మెగాపిక్సెల్స్
XGA (1024 x768), 0.8 మెగాపిక్సెల్స్
SVGA (800 x600), 0.5 మెగాపిక్సెల్స్
VGA (640x480), 0.3 మెగాపిక్సెల్‌లు (0.35 మెగాపిక్సెల్‌లు 648X488ని సూచిస్తాయి)
CIF(352x288), 0.1 మెగాపిక్సెల్స్
SIF/QVGA(320x240)
QCIF(176x144)
QSIF/QQVGA(160x120)
2.2 రంగు లోతు (రంగు బిట్‌ల సంఖ్య):
256 కలర్ గ్రే స్కేల్, 256 రకాల గ్రే (నలుపు మరియు తెలుపుతో సహా).
15 లేదా 16-బిట్ రంగు (అధిక రంగు): 65,536 రంగులు.
24-బిట్ రంగు (నిజమైన రంగు): ప్రతి ప్రాథమిక రంగు 256 స్థాయిలను కలిగి ఉంటుంది మరియు వాటి కలయిక 256*256*256 రంగులను కలిగి ఉంటుంది.
32-బిట్ రంగు: 24-బిట్ రంగుతో పాటు, అతివ్యాప్తి చెందుతున్న లేయర్ (ఆల్ఫా ఛానల్) యొక్క గ్రాఫిక్ డేటాను నిల్వ చేయడానికి అదనపు 8 బిట్‌లు ఉపయోగించబడతాయి.
2.3 ఆప్టికల్ జూమ్ మరియు డిజిటల్ జూమ్:
ఆప్టికల్ జూమ్: లెన్స్‌ని సర్దుబాటు చేయడం ద్వారా మీరు షూట్ చేయాలనుకుంటున్న వస్తువును జూమ్ ఇన్/అవుట్ చేయండి.ఇది పిక్సెల్‌లు మరియు చిత్ర నాణ్యతను ప్రాథమికంగా మార్చకుండా ఉంచుతుంది, కానీ మీరు ఆదర్శవంతమైన చిత్రాన్ని తీసుకోవచ్చు.డిజిటల్ జూమ్: వాస్తవానికి జూమ్ లేదు.ఇది కేవలం అసలైన చిత్రం నుండి తీసుకుంటుంది మరియు జూమ్ చేస్తుంది. మీరు LCD స్క్రీన్‌పై చూసేది విస్తరించబడింది, కానీ చిత్ర నాణ్యత గణనీయంగా మెరుగుపడలేదు మరియు మీ కెమెరా షూట్ చేయగల గరిష్ట పిక్సెల్‌ల కంటే పిక్సెల్‌లు తక్కువగా ఉన్నాయి.చిత్ర నాణ్యత ప్రాథమికంగా అనర్హమైనది, కానీ ఇది కొంత సౌలభ్యాన్ని అందిస్తుంది.
2.4 ఇమేజ్ కంప్రెషన్ పద్ధతి:
JPEG/M-JPEG
H.261/H.263
MPEG
H.264
2.5 చిత్ర శబ్దం:
ఇది చిత్రంలో శబ్దం మరియు జోక్యాన్ని సూచిస్తుంది మరియు చిత్రంలో స్థిరమైన రంగు శబ్దం వలె కనిపిస్తుంది.
2.6 ఆటో వైట్ బ్యాలెన్స్:
సరళంగా చెప్పాలంటే: కెమెరా ద్వారా తెల్లని వస్తువులను పునరుద్ధరించడం.సంబంధిత భావనలు: రంగు ఉష్ణోగ్రత.
2.7 వీక్షణ కోణం:
ఇది మానవ కన్ను యొక్క ఇమేజింగ్ వలె అదే సూత్రాన్ని కలిగి ఉంది, దీనిని ఇమేజింగ్ పరిధి అని కూడా పిలుస్తారు.
2.8 ఆటో ఫోకస్:
ఆటో ఫోకస్‌ను రెండు వర్గాలుగా విభజించవచ్చు: ఒకటి లెన్స్ మరియు సబ్జెక్ట్ మధ్య దూరం ఆధారంగా ఆటో ఫోకస్ శ్రేణి, మరియు మరొకటి ఫోకస్ చేసే స్క్రీన్‌పై స్పష్టమైన ఇమేజింగ్ (షార్ప్‌నెస్ అల్గారిథమ్) ఆధారంగా ఫోకస్ డిటెక్షన్ ఆటోఫోకస్.
గమనిక: జూమ్ చేయడం అంటే సుదూర వస్తువులను దగ్గరగా తీసుకురావడం.దృష్టి చిత్రం స్పష్టంగా ఉంటుంది.
2.9 ఆటో ఎక్స్‌పోజర్ మరియు గామా:
ఇది ఎపర్చరు మరియు షట్టర్ కలయిక.ఎపర్చరు, షట్టర్ వేగం, ISO.గామా అనేది ప్రకాశానికి మానవ కన్ను యొక్క ప్రతిస్పందన వక్రరేఖ.
III.ఇతర కెమెరా నిర్మాణం