{"id":12957,"date":"2024-07-18T08:17:29","date_gmt":"2024-07-18T08:17:29","guid":{"rendered":"https:\/\/dgzx.hk?p=12957"},"modified":"2024-07-18T08:22:09","modified_gmt":"2024-07-18T08:22:09","slug":"taking-the-mobile-phone-camera-module-as-an-example-the-detailed-composition-of-the-camera-module-is-introduced-2","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/dgzx.hk\/fr\/en-prenant-le-module-de-camera-du-telephone-mobile-comme-exemple-la-composition-detaillee-du-module-de-camera-est-presentee-2\/","title":{"rendered":"En prenant comme exemple le module de cam\u00e9ra du t\u00e9l\u00e9phone mobile, la composition d\u00e9taill\u00e9e du module de cam\u00e9ra est pr\u00e9sent\u00e9e"},"content":{"rendered":"

1. Introduction au module cam\u00e9ra<\/span><\/p>\n

Module de cam\u00e9ra, nom complet Camera Compact Module, abr\u00e9g\u00e9 en CCM. Le CCM comprend plusieurs composants principaux : objectif, moteur \u00e0 bobine mobile (VCM), capteur, circuit imprim\u00e9 flexible (FPC), puce de traitement d'image (DSP).<\/span><\/p>\n

Principe de fonctionnement : La lumi\u00e8re recueillie par l'objet \u00e0 travers l'objectif est convertie en un signal \u00e9lectrique via le circuit int\u00e9gr\u00e9 CMOS ou CCD, puis convertie en un signal d'image num\u00e9rique via le processeur d'image interne (ISP) et transmise au processeur de signal num\u00e9rique (DSP) pour traitement et conversion en un signal d'image standard GRB, YUV et autre format.<\/span><\/p>\n

Le module cam\u00e9ra se compose principalement des \u00e9l\u00e9ments suivants :<\/span><\/p>\n

Objectif : focalise la lumi\u00e8re sur le capteur d'image.<\/span><\/p>\n

Moteur \u00e0 bobine mobile (VCM) : compl\u00e8te l'autofocus de l'appareil photo.<\/span><\/p>\n

Filtre IR : filtre la lumi\u00e8re invisible \u00e0 l\u2019\u0153il humain.<\/span><\/p>\n

Capteur d'image : convertit les signaux lumineux en signaux \u00e9lectriques.<\/span><\/p>\n

Carte de circuit imprim\u00e9 flexible (FPCB) : connecte le module de cam\u00e9ra au processeur principal et transmet les donn\u00e9es.<\/span><\/p>\n

La figure suivante montre la structure de plusieurs composants principaux d\u2019un module d\u2019appareil photo de t\u00e9l\u00e9phone mobile courant.<\/span><\/p>\n

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2. Composition<\/span><\/p>\n

1. Lentille<\/span><\/p>\n

La fonction principale de l'objectif est de faire converger la lumi\u00e8re collect\u00e9e du monde ext\u00e9rieur vers le capteur d'image. Le principe est l'imagerie st\u00e9nop\u00e9. Avec diff\u00e9rents objectifs, la lumi\u00e8re est focalis\u00e9e sur la puce photosensible situ\u00e9e au bas de l'objectif (c'est-\u00e0-dire le capteur) pour former<\/span><\/p>\n

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Les objectifs modernes sont g\u00e9n\u00e9ralement compos\u00e9s de plusieurs lentilles pour obtenir des effets d'imagerie plus complexes. Les lentilles sont divis\u00e9es en mat\u00e9riaux en verre et en plastique. Par exemple, 2G2P signifie que cet ensemble de lentilles est compos\u00e9 de deux lentilles en verre et de deux lentilles en plastique. En g\u00e9n\u00e9ral, les lentilles en verre ont de meilleurs effets d'imagerie et sont plus ch\u00e8res.<\/span><\/p>\n

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2. VCM (moteur \u00e0 bobine mobile)<\/span><\/p>\n

Le nom complet est Voice Coil Motor, qui est un type de moteur en \u00e9lectronique. Comme le principe est similaire \u00e0 celui d'un haut-parleur, on l'appelle un moteur \u00e0 bobine mobile, qui pr\u00e9sente les caract\u00e9ristiques d'une r\u00e9ponse en haute fr\u00e9quence et d'une haute pr\u00e9cision. Son principe principal est de contr\u00f4ler la position d'\u00e9tirement de la feuille \u00e0 ressort en modifiant le courant continu de la bobine dans le moteur dans un champ magn\u00e9tique permanent, entra\u00eenant ainsi le mouvement de haut en bas. Les appareils photo des t\u00e9l\u00e9phones portables utilisent largement le VCM pour r\u00e9aliser la fonction de mise au point automatique. La position de l'objectif peut \u00eatre ajust\u00e9e via le VCM pour pr\u00e9senter une image claire.<\/span><\/p>\n

Une bobine est plac\u00e9e dans un champ magn\u00e9tique permanent. Lorsque la bobine est aliment\u00e9e, un champ magn\u00e9tique est g\u00e9n\u00e9r\u00e9 (loi d'Amp\u00e8re), qui g\u00e9n\u00e8re une attraction ou une r\u00e9pulsion avec l'aimant permanent p\u00e9riph\u00e9rique, provoquant le d\u00e9placement de la bobine sous l'effet de la force. Si la lentille est plac\u00e9e sur la bobine, la bobine peut \u00eatre entra\u00een\u00e9e pour se d\u00e9placer d'avant en arri\u00e8re en modifiant la taille du courant, contr\u00f4lant ainsi la position de la lentille et compl\u00e9tant la fonction de mise au point.<\/span><\/p>\n

Le VCM est g\u00e9n\u00e9ralement utilis\u00e9 avec le circuit int\u00e9gr\u00e9 de commande VCM (puce de commande VCM) et l'algorithme AF (mise au point automatique). Tout d'abord, l'image collect\u00e9e par le capteur est entr\u00e9e dans l'ISP, et l'algorithme AF de l'ISP calcule les \u00e9tapes de mise au point de l'image actuelle et la transmet au circuit int\u00e9gr\u00e9 de commande via I2C. Le circuit int\u00e9gr\u00e9 de commande calcule le courant requis pour d\u00e9placer la bobine vers cette position, contr\u00f4lant ainsi avec pr\u00e9cision le comportement de l'objectif pour obtenir l'effet de mise au point automatique. Bien entendu, cette m\u00e9thode peut \u00e9galement obtenir l'effet du stabilisateur d'image optique (OIS), et le principe est le m\u00eame.<\/span><\/p>\n

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\"15.png\"\/<\/p>\n

Indicateurs de performance VCM<\/span><\/p>\n

Les performances du VCM d\u00e9pendent principalement du rapport entre le courant et la distance parcourue. \u00c0 partir du courant de d\u00e9marrage, l'augmentation du courant doit \u00eatre proportionnelle \u00e0 la distance parcourue. Plus le courant d'augmentation requis est faible, plus la pr\u00e9cision est \u00e9lev\u00e9e. En m\u00eame temps, cela d\u00e9pend \u00e9galement de la consommation d'\u00e9nergie maximale, de la puissance maximale et de la taille.<\/span><\/p>\n

Classification VCM<\/span><\/p>\n

Structurellement, elles peuvent \u00eatre divis\u00e9es en trois cat\u00e9gories : (1) structure de type ressort ; (2) structure de type bille ; (3) structure de type friction.<\/span><\/p>\n

En fonction de leurs fonctions, ils peuvent \u00eatre grossi\u00e8rement divis\u00e9s en cinq cat\u00e9gories : (1) Moteur \u00e0 boucle ouverte ; (2) Moteur \u00e0 boucle ferm\u00e9e ; (3) Moteur alternatif ; (4) Moteur de stabilisation d'image optique OIS (divis\u00e9 en type de translation, type d'inclinaison-d\u00e9calage, type de m\u00e9tal \u00e0 m\u00e9moire, etc.) ; (5) Moteur OIS+boucle ferm\u00e9e \u00e0 six axes.<\/span><\/p>\n

Principe AF<\/span><\/p>\n

Apr\u00e8s \u00eatre entr\u00e9 dans le mode de mise au point automatique, le pilote augmente de 0 \u00e0 la valeur maximale, ce qui fait que l'objectif se d\u00e9place de sa position d'origine au d\u00e9placement maximal. \u00c0 ce moment, la surface d'imagerie du capteur prend automatiquement des photos et les enregistre dans le DSP. Le DSP calcule la valeur MTF (fonction de transfert de modulation) de chaque image \u00e0 travers ces images, puis trouve la valeur maximale dans cette courbe MTF. Gr\u00e2ce \u00e0 l'algorithme, il obtient la taille du courant correspondant \u00e0 ce point et demande \u00e0 nouveau au pilote de fournir ce courant \u00e0 la bobine mobile, de sorte que l'objectif soit stabilis\u00e9 sur cette surface d'imagerie, de mani\u00e8re \u00e0 obtenir une mise au point automatique.<\/span><\/p>\n

Zoom et mise au point<\/span><\/p>\n

A : Pour obtenir un zoom optique, un moteur de zoom (ZOOM) est utilis\u00e9<\/span><\/p>\n

En d\u00e9pla\u00e7ant la lentille \u00e0 l'int\u00e9rieur de l'objectif pour modifier la position de la mise au point, en modifiant la distance focale de l'objectif et en modifiant l'angle de vue de l'objectif, l'effet peut \u00eatre amplifi\u00e9 ou r\u00e9duit.<\/span><\/p>\n

B : Mise au point automatique \u00e0 l'aide du moteur de mise au point (AF)<\/span><\/p>\n

En d\u00e9pla\u00e7ant la position de l'objectif entier (plut\u00f4t que la lentille \u00e0 l'int\u00e9rieur de l'objectif) \u00e0 une micro-distance, la distance focale de l'objectif est contr\u00f4l\u00e9e pour obtenir des images claires. Il s'agit d'une m\u00e9thode courante utilis\u00e9e dans les t\u00e9l\u00e9phones portables.<\/span><\/p>\n

La mise au point optique et le zoom optique sont des concepts diff\u00e9rents :<\/span><\/p>\n

Le zoom optique consiste \u00e0 modifier la position de mise au point en d\u00e9pla\u00e7ant la position relative de l'objectif \u00e0 l'int\u00e9rieur de l'objectif, en modifiant la longueur de la distance focale de l'objectif et en modifiant l'angle de vue de l'objectif, obtenant ainsi un agrandissement et une r\u00e9duction de l'image\u00a0;<\/span><\/p>\n

La mise au point optique ajuste en fait la position de l'ensemble de l'objectif (plut\u00f4t que de la lentille \u00e0 l'int\u00e9rieur de l'objectif) pour contr\u00f4ler la distance de l'image, rendant ainsi l'image plus claire.<\/span><\/p>\n

3. Filtre infrarouge<\/span><\/p>\n

La fonction du filtre anti-infrarouge est de filtrer la lumi\u00e8re infrarouge. La gamme de longueurs d'onde de la lumi\u00e8re que l'\u0153il humain et les appareils photosensibles \u00e9lectroniques peuvent d\u00e9tecter est diff\u00e9rente. La gamme de longueurs d'onde de la lumi\u00e8re que les appareils photosensibles \u00e9lectroniques peuvent d\u00e9tecter est bien plus large que celle des humains. Par cons\u00e9quent, il est n\u00e9cessaire de filtrer la lumi\u00e8re que l'\u0153il humain ne peut pas d\u00e9tecter pour \u00e9viter qu'elle ne provoque des ph\u00e9nom\u00e8nes de dominante de couleur et d'ondulation et pour am\u00e9liorer la reproduction des couleurs. Cela aura un impact important sur le travail de r\u00e9glage ult\u00e9rieur du FAI.<\/span><\/p>\n

Les filtres anti-IR sont divis\u00e9s en deux cat\u00e9gories : les IR ordinaires et les IR en verre bleu. Le premier r\u00e9fl\u00e9chit la lumi\u00e8re infrarouge et ultraviolette, les emp\u00eachant de p\u00e9n\u00e9trer dans le capteur, tandis que le second absorbe la lumi\u00e8re infrarouge et ultraviolette, les emp\u00eachant de p\u00e9n\u00e9trer dans le capteur. Le premier provoque facilement de multiples r\u00e9flexions de la lumi\u00e8re infrarouge, ce qui entra\u00eene des ombres et de grandes diff\u00e9rences de couleur dans l'effet d'imagerie final. Bien que le second ne pr\u00e9sente pas ce probl\u00e8me et ait de meilleurs effets, son co\u00fbt est \u00e9galement dix fois sup\u00e9rieur au premier.<\/span><\/p>\n

4. Capteur d'images<\/span><\/p>\n

Le capteur d'image est le composant central de l'ensemble du module et l'objet de cette introduction. Il s'agit d'une puce semi-conductrice comportant des centaines de milliers \u00e0 des millions de photodiodes \u00e0 sa surface. Ces photodiodes g\u00e9n\u00e8rent des charges lorsqu'elles sont expos\u00e9es \u00e0 la lumi\u00e8re, convertissant ainsi les signaux lumineux collect\u00e9s par la lentille en signaux \u00e9lectriques. Par cons\u00e9quent, si le r\u00f4le de la lentille est \u00e9quivalent \u00e0 celui de la lentille de l'\u0153il humain, alors le r\u00f4le du capteur est similaire \u00e0 celui de la r\u00e9tine, et les diodes photosensibles du capteur sont les cellules visuelles de la r\u00e9tine.<\/span><\/p>\n

Le capteur est principalement utilis\u00e9 pour convertir les signaux lumineux externes collect\u00e9s en signaux \u00e9lectriques que les syst\u00e8mes \u00e9lectroniques ult\u00e9rieurs peuvent traiter et stocker. Les unit\u00e9s photosensibles du capteur, c'est-\u00e0-dire chaque unit\u00e9 de pixel, sont dispos\u00e9es dans une matrice de pixels sur laquelle sont r\u00e9parties des diodes photosensibles. Apr\u00e8s avoir \u00e9t\u00e9 stimul\u00e9es par la lumi\u00e8re externe, ces diodes g\u00e9n\u00e8rent des signaux \u00e9lectriques de diff\u00e9rentes intensit\u00e9s en fonction de l'intensit\u00e9 lumineuse, puis sont discr\u00e9tis\u00e9es en signaux num\u00e9riques via une conversion A\/N interne.<\/span><\/p>\n

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Une photodiode peut \u00eatre consid\u00e9r\u00e9e comme un condensateur. Plus la lumi\u00e8re est forte, plus la charge s'accumule simultan\u00e9ment sur le condensateur et plus la tension g\u00e9n\u00e9r\u00e9e est \u00e9lev\u00e9e. Si la tension aux bornes du condensateur est convertie en signal num\u00e9rique via A\/N, une valeur num\u00e9ris\u00e9e peut \u00eatre obtenue et tous les pixels peuvent \u00eatre combin\u00e9s pour obtenir une image en niveaux de gris. Plus la lumi\u00e8re est forte, plus la valeur est \u00e9lev\u00e9e et plus le pixel est proche du blanc ; plus la lumi\u00e8re est faible, plus la valeur est faible et plus le pixel est proche du noir. Cela est coh\u00e9rent avec notre cognition habituelle.<\/span><\/p>\n

Selon les diff\u00e9rents types de diodes photosensibles, les capteurs largement utilis\u00e9s sur le march\u00e9 peuvent \u00eatre divis\u00e9s en deux cat\u00e9gories : les capteurs CCD et les capteurs CMOS. Le CCD est un dispositif \u00e0 couplage de charge, c'est-\u00e0-dire un dispositif \u00e0 couplage de charge ; le CMOS est un semi-conducteur \u00e0 oxyde m\u00e9tallique compl\u00e9mentaire. Les principes de photosensibilit\u00e9 sp\u00e9cifiques des deux semi-conducteurs ne sont pas le sujet de cet article et ne seront pas abord\u00e9s en d\u00e9tail. \u00c0 l'heure actuelle, le capteur CMOS a essentiellement remplac\u00e9 la position du capteur CCD pr\u00e9c\u00e9dent en raison de ses avantages de faible consommation, de vitesse de traitement plus rapide et de co\u00fbt de fabrication inf\u00e9rieur, en particulier dans le domaine des t\u00e9l\u00e9phones portables et des appareils mobiles. Cependant, l'avantage du capteur CCD est qu'il fonctionne mieux dans des conditions de faible luminosit\u00e9, n'est pas affect\u00e9 par le bruit num\u00e9rique comme le CMOS et ne d\u00e9pend pas autant du travail de d\u00e9bruitage de l'ISP.<\/span><\/p>\n

Le capteur d'image est une puce semi-conductrice dot\u00e9e de millions \u00e0 des dizaines de millions de photodiodes \u00e0 sa surface. Lorsque les photodiodes sont expos\u00e9es \u00e0 la lumi\u00e8re, elles g\u00e9n\u00e8rent une charge \u00e9lectrique et convertissent la lumi\u00e8re en signaux \u00e9lectriques. Sa fonction est similaire \u00e0 celle des yeux humains, de sorte que les performances du capteur affecteront directement les performances de l'appareil photo.<\/span><\/p>\n

4.1 Structure du capteur<\/span><\/h5>\n

\"17.png\"\/<\/p>\n

4.2 Classification<\/span><\/p>\n

\u00c9l\u00e9ment photosensible : CCD, CMOS (PPS et APS)<\/span><\/p>\n

Diff\u00e9rents proc\u00e9d\u00e9s : FSI \u00e9clair\u00e9 par l'avant, BSI r\u00e9tro\u00e9clair\u00e9, empil\u00e9<\/span><\/p>\n

4.3 Indicateurs<\/span><\/p>\n

1. Pixels<\/span><\/p>\n

Le capteur est dot\u00e9 de nombreuses unit\u00e9s photosensibles, qui peuvent convertir la lumi\u00e8re en charge \u00e9lectrique pour former une image \u00e9lectronique correspondant \u00e0 la sc\u00e8ne. Dans le capteur, chaque unit\u00e9 photosensible correspond \u00e0 un pixel. Plus il y a de pixels, plus il peut d\u00e9tecter de d\u00e9tails de l'objet, donc plus l'image est claire. Plus le nombre de pixels est \u00e9lev\u00e9, plus l'effet d'imagerie est clair. Le produit de la r\u00e9solution de l'appareil photo est la valeur du pixel, par exemple : 1280\u00d7960=1228800<\/span><\/p>\n

2. Taille de la cible<\/span><\/p>\n

La taille de la partie photosensible du capteur d'image est g\u00e9n\u00e9ralement exprim\u00e9e en pouces. Comme pour un t\u00e9l\u00e9viseur, cette donn\u00e9e fait g\u00e9n\u00e9ralement r\u00e9f\u00e9rence \u00e0 la longueur diagonale du capteur d'image, par exemple 1\/3 de pouce. Plus la surface cible est grande, meilleure est la transmission de la lumi\u00e8re, tandis que plus la surface cible est petite, plus il est facile d'obtenir une plus grande profondeur de champ.<\/span><\/p>\n

3. Sensibilit\u00e9 \u00e0 la lumi\u00e8re<\/span><\/p>\n

Autrement dit, l'intensit\u00e9 de la lumi\u00e8re incidente est d\u00e9tect\u00e9e par le CCD ou le CMOS et les circuits \u00e9lectroniques associ\u00e9s. Plus la sensibilit\u00e9 est \u00e9lev\u00e9e, plus la surface photosensible est sensible \u00e0 la lumi\u00e8re et plus la vitesse d'obturation est \u00e9lev\u00e9e, ce qui est particuli\u00e8rement important lors de la prise de vue de v\u00e9hicules en mouvement et de la surveillance de nuit.<\/span><\/p>\n

4. Obturateur \u00e9lectronique<\/span><\/p>\n

Il s'agit d'un terme propos\u00e9 en comparaison avec la fonction d'obturateur m\u00e9canique d'un appareil photo. Il contr\u00f4le le temps de photosensibilit\u00e9 du capteur d'image. \u00c9tant donn\u00e9 que la valeur de photosensibilit\u00e9 du capteur d'image est l'accumulation de la charge du signal, plus la photosensibilit\u00e9 est longue, plus le temps d'accumulation de la charge du signal est long et plus l'amplitude du courant du signal de sortie est grande. Plus l'obturateur \u00e9lectronique est rapide, plus la sensibilit\u00e9 est faible, ce qui convient aux prises de vue sous une forte lumi\u00e8re.<\/span><\/p>\n

5. Fr\u00e9quence d'images<\/span><\/p>\n

Il s'agit du nombre d'images enregistr\u00e9es ou lues par unit\u00e9 de temps. La lecture continue d'une s\u00e9rie d'images produit un effet d'animation. Selon le syst\u00e8me visuel humain, lorsque la vitesse de lecture d'images est sup\u00e9rieure \u00e0 15 images\/seconde (soit 15 trames), l'\u0153il humain peut \u00e0 peine voir l'image sauter ; lorsqu'elle atteint entre 24 images\/s et 30 images\/s (soit 24 \u00e0 30 trames), le ph\u00e9nom\u00e8ne de scintillement est pratiquement imperceptible.<\/span><\/p>\n

Les images par seconde (ips) ou la fr\u00e9quence d'images indiquent le nombre de fois par seconde que le capteur graphique peut mettre \u00e0 jour lors du traitement d'un champ. Une fr\u00e9quence d'images plus \u00e9lev\u00e9e se traduit par une exp\u00e9rience visuelle plus fluide et plus r\u00e9aliste.<\/span><\/p>\n

6. Rapport signal\/bruit<\/span><\/p>\n

Il s'agit du rapport entre la tension du signal et la tension du bruit, et l'unit\u00e9 du rapport signal\/bruit est le dB. En g\u00e9n\u00e9ral, la valeur du rapport signal\/bruit donn\u00e9e par la cam\u00e9ra est la valeur lorsque l'AGC (contr\u00f4le automatique du gain) est d\u00e9sactiv\u00e9, car lorsque l'AGC est activ\u00e9, il renforce le faible signal, de sorte que le niveau de bruit augmente \u00e9galement en cons\u00e9quence.<\/span><\/p>\n

La valeur typique du rapport signal\/bruit est de 45 \u00e0 55 dB. Si elle est de 50 dB, l'image pr\u00e9sente une petite quantit\u00e9 de bruit, mais la qualit\u00e9 de l'image est bonne ; si elle est de 60 dB, la qualit\u00e9 de l'image est excellente et il n'y a pas de bruit. Plus le rapport signal\/bruit est \u00e9lev\u00e9, meilleur est le contr\u00f4le du bruit. Ce param\u00e8tre est li\u00e9 au nombre de points de bruit dans l'image. Plus le rapport signal\/bruit est \u00e9lev\u00e9, plus l'image est nette et moins il y a de points de bruit en forme de point dans l'image de vision nocturne.<\/span><\/p>\n

4.4 FAI<\/span><\/p>\n

4.4.1 DONN\u00c9ES BRUTES<\/span><\/p>\n

Le capteur convertit la lumi\u00e8re transmise par l'objectif en un signal \u00e9lectrique, puis la convertit en un signal num\u00e9rique via l'AD interne. \u00c9tant donn\u00e9 que chaque pixel du capteur ne peut d\u00e9tecter que la lumi\u00e8re R, la lumi\u00e8re B ou la lumi\u00e8re G, chaque pixel stocke \u00e0 ce moment des donn\u00e9es monochromes, que nous appelons donn\u00e9es RAW DATA. Pour restaurer les donn\u00e9es RAW DATA de chaque pixel aux trois couleurs primaires, l'ISP doit les traiter.<\/span><\/p>\n

4.4.2 Traitement par le FAI<\/span><\/p>\n

L'ISP (Image Signal Processing) est principalement responsable du traitement des images num\u00e9riques et de la conversion des donn\u00e9es brutes collect\u00e9es par le capteur dans un format pris en charge par l'algorithme.<\/span><\/p>\n

Proc\u00e9d\u00e9 sp\u00e9cifique :<\/span><\/p>\n

1. Une fois que la lumi\u00e8re externe traverse la lentille, elle est filtr\u00e9e par le filtre couleur puis brille sur la surface du capteur\u00a0;<\/span><\/p>\n

2. Le capteur convertit la lumi\u00e8re transmise par l'objectif en un signal \u00e9lectrique, puis la convertit en un signal num\u00e9rique via l'AD interne.<\/span><\/p>\n

3.1. Si le capteur n'int\u00e8gre pas l'ISP, il transmet directement la bande de base via la ligne de transmission (la bande de base est la bande de fr\u00e9quence de base, voir \u00ab Principes de communication \u00bb pour plus de d\u00e9tails ; l'autre est la transmission par modulation de mode), et le format de donn\u00e9es \u00e0 ce stade est RAW DATA.<\/span><\/p>\n

3.2. Si l'ISP est int\u00e9gr\u00e9, les donn\u00e9es RAW DATA sont trait\u00e9es par AWB (balance des blancs automatique), matrice de couleurs, ombrage de l'objectif, gamma, nettet\u00e9, AE (contr\u00f4le d'exposition automatique) et d\u00e9bruitage, puis g\u00e9n\u00e8rent des donn\u00e9es au format YUV ou RVB.<\/span><\/p>\n

4.4.3 \u00ab Principes de communication \u00bb \u2013 Bande de base<\/span><\/p>\n

Le nom complet de la bande de base en anglais est Baseband, qui peut \u00e9galement \u00eatre traduit par la bande de fr\u00e9quence (largeur de bande de fr\u00e9quence) inh\u00e9rente au signal \u00e9lectrique d'origine envoy\u00e9 par la \u00ab source \u00bb (source d'information, \u00e9galement appel\u00e9e terminal \u00e9metteur) sans modulation (d\u00e9calage et transformation du spectre), appel\u00e9e bande de fr\u00e9quence de base, ou bande de base en abr\u00e9g\u00e9. La bande de base correspond \u00e0 la bande de fr\u00e9quence, bande de fr\u00e9quence : la bande passante de fr\u00e9quence occup\u00e9e par le signal en bande de base avant modulation (la diff\u00e9rence entre la fr\u00e9quence la plus basse et la fr\u00e9quence la plus \u00e9lev\u00e9e occup\u00e9e par un signal).<\/span><\/p>\n

5. DSP<\/span><\/p>\n

Fonction du processeur de signal num\u00e9rique DSP (DIGITAL SIGNAL PROCESSING) : principalement gr\u00e2ce \u00e0 une s\u00e9rie d'algorithmes math\u00e9matiques complexes, pour optimiser les param\u00e8tres des signaux d'image num\u00e9rique et les signaux trait\u00e9s via USB et d'autres interfaces vers PC et autres appareils<\/span><\/p>\n

Diff\u00e9rence entre DSP et ISP<\/span><\/p>\n

Glossaire:<\/span><\/p>\n

ISP est l'abr\u00e9viation de Image Signal Processor, qui est un processeur de signal d'image.<\/span><\/p>\n

DSP est l'abr\u00e9viation de Digital Signal Processor, qui est un processeur de signal num\u00e9rique.<\/span><\/p>\n

Explication fonctionnelle :<\/span><\/p>\n

L'ISP est g\u00e9n\u00e9ralement utilis\u00e9 pour traiter les donn\u00e9es de sortie du capteur d'image, telles que l'AEC (contr\u00f4le automatique de l'exposition), l'AGC (contr\u00f4le automatique du gain), l'AWB (balance automatique des blancs), la correction des couleurs, l'ombrage de l'objectif, la correction gamma, la suppression des pixels d\u00e9fectueux, le niveau de noir automatique, le niveau de blanc automatique, etc. (Pour plus de d\u00e9tails, veuillez visiter : https:\/\/blog.csdn.net\/djfjkj52\/article\/details\/115324741 pour une explication de \u00ab Exposition automatique de l'appareil photo, mise au point automatique, balance des blancs automatique, ISP, traitement d'image et mod\u00e8le de couleur, espace colorim\u00e9trique \u00bb)<\/span><\/p>\n

Le DSP a plus de fonctions. Il peut prendre des photos et les afficher (encodage et d\u00e9codage JPEG), enregistrer et lire (encodage et d\u00e9codage vid\u00e9o), encodage et d\u00e9codage H.264 et de nombreuses autres fonctions de traitement. En bref, il traite les signaux num\u00e9riques.<\/span><\/p>\n

6. Circuit imprim\u00e9 flexible<\/span><\/p>\n

La fonction principale du circuit imprim\u00e9 flexible (FPCB) est de connecter les composants au processeur principal et de compl\u00e9ter la fonction de transmission de donn\u00e9es d'origine entre le capteur et le processeur principal.<\/span><\/p>\n

\"1721290547985179.png\"<\/p>\n

\"1721290568384286.png\"<\/p>\n

7. Le processus d'imagerie des cam\u00e9ras de t\u00e9l\u00e9phones portables<\/span><\/p>\n

Lien vers la cam\u00e9ra du t\u00e9l\u00e9phone portable<\/span><\/p>\n

\"1721290590471615.png\"<\/p>\n

Commen\u00e7ons d'abord par examiner le lien global de l'appareil photo du t\u00e9l\u00e9phone portable. Il y a 5 \u00e9tapes au total. Cet article explique les 3 premi\u00e8res parties (partie mat\u00e9rielle) :<\/span><\/p>\n

Objectif de l'appareil photo : L'objectif de l'appareil photo d'un t\u00e9l\u00e9phone mobile. La lumi\u00e8re traverse l'objectif et atteint le capteur d'image COMS.<\/span><\/p>\n

Capteur d'image : Le capteur d'image CMOS convertit le signal lumineux en signal \u00e9lectrique, puis le convertit en signal num\u00e9rique via l'ADC interne.<\/span><\/p>\n

ISP : Le signal num\u00e9rique est transmis \u00e0 l'ISP pour traitement, principalement pour la correction, la balance des blancs, le contr\u00f4le de l'exposition, etc.<\/span><\/p>\n

SOC : Cette \u00e9tape se situe au niveau de la couche applicative (par exemple App). Les donn\u00e9es d'image sont post-trait\u00e9es par le CPU et le GPU, par exemple en ajoutant des filtres, etc.<\/span><\/p>\n

Affichage : Enfin, les donn\u00e9es de l'image s'affichent sur l'\u00e9cran<\/span><\/p>\n

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1. Introduction to camera module Camera module , full name Camera Compact Module, abbreviated as CCM. CCM includes several major parts: lens, voice coil motor (VCM), sensor, flexible circuit board (FPC), image processing chip (DSP). Working principle: The light gathered by the object through the lens is converted into an electrical signal through the CMOS or CCD integrated circuit, and then converted into a digital image signal through the internal image processor (ISP) and output to the digital signal processor (DSP) for processing and conversion into a standard GRB, YUV and other format image signal. The camera module mainly consists of the following parts: Lens: Focuses light onto the image sensor. Voice coil motor (VCM): Completes the camera's autofocus. IR-cut filter: Filters out invisible light to the human eye. Image sensor: Converts light signals into electrical signals. Flexible printed circuit board (FPCB): Connects the camera module to the main processor and transmits data. The following figure shows the structure of several core components of a common mobile phone camera module. 2. Composition 1. Lens The main function of the lens is to converge the light collected from the outside world onto the image sensor. The principle is pinhole imaging. With different lenses, the light is focused onto the photosensitive chip at the bottom of the lens (that is, the sensor) to form Modern lenses are generally composed of several lenses to achieve more complex imaging effects. Lenses are divided into glass and plastic materials. For example, 2G2P means that this set of lenses is composed of two glass lenses and two plastic lenses. Generally, glass lenses have better imaging effects and are more expensive. 2. VCM (Voice Coil Motor) The full name is Voice Coil Motor, which is a type of motor in electronics. Because the principle is similar to that of a speaker, it is called a voice coil motor, which has the characteristics of high frequency response and high precision. Its main principle is to control the stretching position of the spring sheet by changing the DC current of the coil in the motor in a permanent magnetic field, thereby driving the up and down movement. Mobile phone cameras widely use VCM to achieve the autofocus function. The position of the lens can be adjusted through VCM to present a clear image. A coil is placed in a permanent magnetic field. When the coil is energized, a magnetic field will be generated (Ampere's law), which will generate attraction or repulsion with the peripheral permanent magnet, causing the coil to move under force. If the lens is placed on the coil, the coil can be driven to move back and forth by changing the current size, thereby controlling the position of the lens and completing the focusing function. VCM is usually used with VCM Driver IC (VCM driver chip) and AF (Auto Focus) algorithm. First, the image collected by the Sensor is input into the ISP, and the AF algorithm in the ISP calculates the focus steps of the current image and transmits it to the Driver IC through I2C. The Driver IC calculates the current required to move the coil to that position, thereby accurately controlling the behavior of the lens to achieve the effect of autofocus. Of course, this method can also achieve the effect of Optical Image Stabilizer (OIS), and the principle is the same. VCM Performance Indicators The performance of VCM mainly depends on the ratio of current to travel distance. Starting from the starting current, the current rise must be proportional to the travel distance that can be driven. The smaller the required rising current, the higher the accuracy. At the same time, it also depends on the maximum power consumption, maximum power, and size. VCM classification Structurally, they can be divided into three categories: (1) spring-type structure; (2) ball-type structure; (3) friction type structure. Based on their functions, they can be roughly divided into five categories: (1) Open loop motor; (2) Close loop motor; (3) Alternate motor; (4) OIS optical image stabilization motor (divided into translation type, tilt-shift type, memory metal type, etc.); (5) OIS+Close loop six-axis motor. AF principle After entering the auto focus mode, the Driver increases from 0 to the maximum value, causing the lens to move from its original position to the maximum displacement. At this time, the sensor imaging surface automatically takes pictures and saves them in the DSP. The DSP calculates the MTF (Modulation transfer function) value of each picture through these pictures, and then finds the maximum value in this MTF curve. Through the algorithm, it obtains the current size corresponding to this point, and once again instructs the Driver to provide this current to the voice coil, so that the lens is stabilized on this imaging surface, so as to achieve automatic focus. Zoom and focus A: To achieve optical zoom, a zoom motor (ZOOM) is used By moving the lens inside the lens to change the position of the focus, changing the focal length of the lens, and changing the angle of view of the lens, the effect can be magnified or reduced. B: Auto focus using focus motor (AF) By moving the position of the entire lens (rather than the lens inside the lens) at a micro distance, the focal length of the lens is controlled to achieve clear images. This is a common method used in mobile phones. Optical focus and optical zoom are different concepts: Optical zoom is to change the focus position by moving the relative position of the lens inside the lens, changing the length of the lens focal length, and changing the angle of view of the lens, thereby achieving image magnification and reduction; Optical focus actually adjusts the position of the entire lens (rather than the lens inside the lens) to control the image distance, thereby making the image clearest. 3. Infrared filter The function of the IR-cut filter is to filter out infrared light. The wavelength range of light that the human eye and electronic<\/p>","protected":false},"author":5,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_eb_attr":"","footnotes":""},"categories":[381],"tags":[],"class_list":["post-12957","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-knowledge"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/dgzx.hk\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/12957","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/dgzx.hk\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/dgzx.hk\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/dgzx.hk\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/users\/5"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/dgzx.hk\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=12957"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/dgzx.hk\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/12957\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/dgzx.hk\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=12957"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/dgzx.hk\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=12957"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/dgzx.hk\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=12957"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}