{"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\/id\/mengambil-modul-kamera-ponsel-sebagai-contoh-komposisi-rinci-modul-kamera-diperkenalkan-2\/","title":{"rendered":"Mengambil modul kamera ponsel sebagai contoh, komposisi rinci modul kamera diperkenalkan"},"content":{"rendered":"

1. Pengenalan modul kamera<\/span><\/p>\n

Modul kamera, nama lengkapnya Camera Compact Module, disingkat CCM. CCM mencakup beberapa bagian utama: lensa, motor kumparan suara (VCM), sensor, papan sirkuit fleksibel (FPC), chip pemrosesan gambar (DSP).<\/span><\/p>\n

Prinsip kerja: Cahaya yang dikumpulkan oleh objek melalui lensa diubah menjadi sinyal listrik melalui sirkuit terpadu CMOS atau CCD, dan kemudian diubah menjadi sinyal gambar digital melalui prosesor gambar internal (ISP) dan dikeluarkan ke prosesor sinyal digital (DSP) untuk diproses dan diubah menjadi sinyal gambar GRB standar, YUV, dan format lainnya.<\/span><\/p>\n

Modul kamera terutama terdiri dari bagian-bagian berikut:<\/span><\/p>\n

Lensa: Memfokuskan cahaya ke sensor gambar.<\/span><\/p>\n

Motor kumparan suara (VCM): Menyempurnakan autofokus kamera.<\/span><\/p>\n

Filter IR-cut: Menyaring cahaya yang tidak terlihat oleh mata manusia.<\/span><\/p>\n

Sensor gambar: Mengubah sinyal cahaya menjadi sinyal listrik.<\/span><\/p>\n

Papan sirkuit cetak fleksibel (FPCB): Menghubungkan modul kamera ke prosesor utama dan mengirimkan data.<\/span><\/p>\n

Gambar berikut menunjukkan struktur beberapa komponen inti dari modul kamera ponsel umum.<\/span><\/p>\n

\"1721290336691118.png\"\/<\/p>\n

\"1721290336426109.png\"\/<\/p>\n

<\/p>\n

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

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

Fungsi utama lensa adalah untuk menyatukan cahaya yang dikumpulkan dari dunia luar ke sensor gambar. Prinsipnya adalah pencitraan lubang jarum. Dengan lensa yang berbeda, cahaya difokuskan ke chip fotosensitif di bagian bawah lensa (yaitu, sensor) untuk membentuk<\/span><\/p>\n

\"1721290397144171.png\"<\/span><\/p>\n


<\/span><\/p>\n

Lensa modern umumnya terdiri dari beberapa lensa untuk mencapai efek pencitraan yang lebih kompleks. Lensa dibagi menjadi bahan kaca dan plastik. Misalnya, 2G2P berarti bahwa rangkaian lensa ini terdiri dari dua lensa kaca dan dua lensa plastik. Umumnya, lensa kaca memiliki efek pencitraan yang lebih baik dan lebih mahal.<\/span><\/p>\n

\"1721290420656259.png\"<\/p>\n

2. VCM (Motor Kumparan Suara)<\/span><\/p>\n

Nama lengkapnya adalah Voice Coil Motor, yang merupakan jenis motor dalam elektronik. Karena prinsipnya mirip dengan speaker, maka motor ini disebut voice coil motor, yang memiliki karakteristik respons frekuensi tinggi dan presisi tinggi. Prinsip utamanya adalah mengendalikan posisi peregangan lembaran pegas dengan mengubah arus DC kumparan di motor dalam medan magnet permanen, sehingga menggerakkan gerakan naik turun. Kamera ponsel banyak menggunakan VCM untuk mencapai fungsi autofokus. Posisi lensa dapat disesuaikan melalui VCM untuk menghadirkan gambar yang jelas.<\/span><\/p>\n

Kumparan ditempatkan dalam medan magnet permanen. Saat kumparan diberi energi, medan magnet akan dihasilkan (hukum Ampere), yang akan menghasilkan tarikan atau tolakan dengan magnet permanen perifer, yang menyebabkan kumparan bergerak karena gaya. Jika lensa ditempatkan pada kumparan, kumparan dapat digerakkan untuk bergerak maju mundur dengan mengubah ukuran arus, sehingga mengendalikan posisi lensa dan menyelesaikan fungsi pemfokusan.<\/span><\/p>\n

VCM biasanya digunakan dengan VCM Driver IC (chip driver VCM) dan algoritma AF (Auto Focus). Pertama, gambar yang dikumpulkan oleh Sensor dimasukkan ke dalam ISP, dan algoritma AF di ISP menghitung langkah fokus gambar saat ini dan mengirimkannya ke Driver IC melalui I2C. Driver IC menghitung arus yang diperlukan untuk menggerakkan koil ke posisi tersebut, sehingga secara akurat mengendalikan perilaku lensa untuk mencapai efek autofokus. Tentu saja, metode ini juga dapat mencapai efek Optical Image Stabilizer (OIS), dan prinsipnya sama.<\/span><\/p>\n

\"1721290447757468.png\"<\/p>\n

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

Indikator Kinerja VCM<\/span><\/p>\n

Kinerja VCM terutama bergantung pada rasio arus terhadap jarak tempuh. Dimulai dari arus awal, kenaikan arus harus proporsional dengan jarak tempuh yang dapat ditempuh. Semakin kecil arus naik yang dibutuhkan, semakin tinggi akurasinya. Pada saat yang sama, hal itu juga bergantung pada konsumsi daya maksimum, daya maksimum, dan ukuran.<\/span><\/p>\n

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

Secara struktural, mereka dapat dibagi menjadi tiga kategori: (1) struktur tipe pegas; (2) struktur tipe bola; (3) struktur tipe gesekan.<\/span><\/p>\n

Berdasarkan fungsinya, secara garis besar dapat dibagi menjadi lima jenis: (1) Motor loop terbuka; (2) Motor loop tertutup; (3) Motor alternatif; (4) Motor stabilisasi gambar optik OIS (dibagi menjadi tipe translasi, tipe tilt-shift, tipe logam memori, dll.); (5) Motor enam sumbu OIS+Close loop.<\/span><\/p>\n

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

Setelah memasuki mode fokus otomatis, Driver meningkat dari 0 ke nilai maksimum, menyebabkan lensa bergerak dari posisi aslinya ke perpindahan maksimum. Pada saat ini, permukaan pencitraan sensor secara otomatis mengambil gambar dan menyimpannya di DSP. DSP menghitung nilai MTF (Modulation transfer function) dari setiap gambar melalui gambar-gambar ini, dan kemudian menemukan nilai maksimum dalam kurva MTF ini. Melalui algoritma, ia memperoleh ukuran saat ini yang sesuai dengan titik ini, dan sekali lagi memerintahkan Driver untuk menyediakan arus ini ke kumparan suara, sehingga lensa distabilkan pada permukaan pencitraan ini, sehingga mencapai fokus otomatis.<\/span><\/p>\n

Zoom dan fokus<\/span><\/p>\n

A: Untuk mencapai zoom optik, motor zoom (ZOOM) digunakan<\/span><\/p>\n

Dengan menggerakkan lensa di dalam lensa untuk mengubah posisi fokus, mengubah panjang fokus lensa, dan mengubah sudut pandang lensa, efeknya dapat diperbesar atau diperkecil.<\/span><\/p>\n

B: Fokus otomatis menggunakan motor fokus (AF)<\/span><\/p>\n

Dengan menggerakkan posisi seluruh lensa (bukan lensa di dalam lensa) pada jarak mikro, panjang fokus lensa dikontrol untuk menghasilkan gambar yang jernih. Ini adalah metode umum yang digunakan pada ponsel.<\/span><\/p>\n

Fokus optik dan zoom optik adalah konsep yang berbeda:<\/span><\/p>\n

Zoom optik adalah mengubah posisi fokus dengan menggerakkan posisi relatif lensa di dalam lensa, mengubah panjang panjang fokus lensa, dan mengubah sudut pandang lensa, sehingga tercapai pembesaran dan pengecilan gambar;<\/span><\/p>\n

Fokus optik sebenarnya menyesuaikan posisi seluruh lensa (bukan lensa di dalam lensa) untuk mengendalikan jarak gambar, sehingga membuat gambar lebih jernih.<\/span><\/p>\n

3. Filter inframerah<\/span><\/p>\n

Fungsi filter IR-cut adalah untuk menyaring cahaya inframerah. Rentang panjang gelombang cahaya yang dapat dideteksi oleh mata manusia dan perangkat fotosensitif elektronik berbeda. Rentang panjang gelombang cahaya yang dapat dideteksi oleh perangkat fotosensitif elektronik jauh lebih besar daripada manusia. Oleh karena itu, perlu untuk menyaring cahaya yang tidak dapat dideteksi oleh mata manusia untuk mencegahnya menyebabkan fenomena riak dan warna serta meningkatkan reproduksi warna. Ini akan berdampak besar pada pekerjaan penyetelan ISP berikutnya.<\/span><\/p>\n

Filter IR-cut dibagi menjadi dua kategori: IR biasa dan IR kaca biru. Yang pertama memantulkan cahaya inframerah dan ultraviolet, mencegahnya memasuki sensor, sedangkan yang kedua menyerap cahaya inframerah dan ultraviolet, mencegahnya memasuki sensor. Yang pertama dengan mudah menyebabkan banyak pantulan cahaya inframerah, yang mengakibatkan bayangan dan menyebabkan perbedaan warna yang besar dalam efek pencitraan akhir. Meskipun yang terakhir tidak memiliki masalah ini dan memiliki efek yang lebih baik, biayanya juga sepuluh kali lipat dari yang pertama.<\/span><\/p>\n

4. Sensor Gambar<\/span><\/p>\n

Sensor gambar merupakan komponen inti dari seluruh modul dan menjadi fokus pengantar ini. Sensor gambar merupakan chip semikonduktor dengan ratusan ribu hingga jutaan fotodioda pada permukaannya. Fotodioda ini akan menghasilkan muatan saat terkena cahaya, sehingga mengubah sinyal cahaya yang dikumpulkan oleh lensa menjadi sinyal listrik. Oleh karena itu, jika peran lensa setara dengan lensa mata manusia, maka peran sensor serupa dengan retina, dan dioda fotosensitif pada sensor adalah sel visual pada retina.<\/span><\/p>\n

Sensor ini terutama digunakan untuk mengubah sinyal cahaya eksternal yang terkumpul menjadi sinyal listrik untuk diproses dan disimpan oleh sistem elektronik selanjutnya. Unit fotosensitif sensor, yaitu, setiap unit piksel, disusun menjadi susunan piksel dengan dioda fotosensitif yang didistribusikan di atasnya. Setelah distimulasi oleh cahaya eksternal, dioda ini akan menghasilkan sinyal listrik dengan kekuatan yang berbeda sesuai dengan intensitas cahaya, dan kemudian didiskritisasi menjadi sinyal digital melalui konversi A\/D internal.<\/span><\/p>\n

\"1721290487898192.png\"<\/p>\n

Fotodioda secara kasar dapat dianggap sebagai kapasitor. Semakin kuat cahayanya, semakin banyak muatan yang terkumpul pada kapasitor pada saat yang sama, dan semakin besar tegangan yang dihasilkan. Jika tegangan melintasi kapasitor diubah menjadi sinyal digital melalui A\/D, nilai digital dapat diperoleh, dan semua piksel dapat digabungkan untuk memperoleh gambar skala abu-abu. Semakin kuat cahayanya, semakin besar nilainya, dan semakin dekat piksel dengan warna putih; semakin lemah cahayanya, semakin kecil nilainya, dan semakin dekat piksel dengan warna hitam. Hal ini konsisten dengan kognisi kita yang biasa.<\/span><\/p>\n

Menurut berbagai jenis dioda fotosensitif, sensor yang banyak digunakan di pasaran dapat dibagi menjadi dua kategori: Sensor CCD dan Sensor CMOS. CCD adalah Charge Coupled Device, yaitu perangkat yang digandengkan dengan muatan; CMOS adalah Complementary Metal Oxide Semicondutor. Prinsip fotosensitivitas spesifik dari kedua semikonduktor tersebut bukanlah fokus artikel ini dan tidak akan dibahas secara terperinci. Saat ini, Sensor CMOS pada dasarnya telah menggantikan posisi Sensor CCD sebelumnya karena keunggulannya berupa daya yang lebih rendah, kecepatan pemrosesan yang lebih cepat, dan biaya produksi yang lebih rendah, terutama di bidang ponsel dan perangkat seluler. Namun, keunggulan Sensor CCD adalah kinerjanya lebih baik dalam kondisi cahaya redup, tidak terpengaruh oleh derau digital seperti CMOS, dan tidak terlalu bergantung pada kerja denoising ISP.<\/span><\/p>\n

Sensor gambar merupakan chip semikonduktor yang permukaannya terdiri dari jutaan hingga puluhan juta fotodioda. Saat fotodioda terkena cahaya, fotodioda akan menghasilkan muatan listrik dan mengubah cahaya menjadi sinyal listrik. Fungsinya sama dengan mata manusia, sehingga kinerja sensor akan secara langsung memengaruhi kinerja kamera.<\/span><\/p>\n

4.1 Struktur Sensor<\/span><\/h5>\n

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

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

Elemen fotosensitif: CCD, CMOS (PPS dan APS)<\/span><\/p>\n

Proses yang berbeda: FSI bercahaya depan, BSI bercahaya belakang, ditumpuk<\/span><\/p>\n

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

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

Ada banyak unit fotosensitif pada sensor, yang dapat mengubah cahaya menjadi muatan listrik untuk membentuk gambar elektronik yang sesuai dengan pemandangan. Di dalam sensor, setiap unit fotosensitif sesuai dengan piksel. Semakin banyak piksel, semakin banyak detail objek yang dapat dideteksi, sehingga gambar akan semakin jernih. Semakin tinggi piksel, semakin jernih efek gambarnya. Hasil kali resolusi kamera adalah nilai piksel, misalnya: 1280\u00d7960=1228800<\/span><\/p>\n

2. Ukuran target<\/span><\/p>\n

Ukuran bagian fotosensitif dari sensor gambar umumnya dinyatakan dalam inci. Seperti televisi, data ini biasanya mengacu pada panjang diagonal sensor gambar, seperti 1\/3 inci. Semakin besar permukaan target, semakin baik transmisi cahaya, sedangkan semakin kecil permukaan target, semakin mudah memperoleh kedalaman bidang yang lebih besar.<\/span><\/p>\n

3. Sensitivitas cahaya<\/span><\/p>\n

Artinya, intensitas cahaya yang masuk dideteksi melalui CCD atau CMOS dan sirkuit elektronik terkait. Semakin tinggi sensitivitasnya, semakin peka permukaan fotosensitif terhadap cahaya, dan semakin tinggi kecepatan rana, yang terutama penting saat memotret kendaraan yang bergerak dan pemantauan malam.<\/span><\/p>\n

4. Rana elektronik<\/span><\/p>\n

Ini adalah istilah yang diusulkan untuk dibandingkan dengan fungsi rana mekanis kamera. Fungsi ini mengontrol waktu fotosensitivitas sensor gambar. Karena nilai fotosensitivitas sensor gambar adalah akumulasi muatan sinyal, semakin lama fotosensitivitas, semakin lama waktu akumulasi muatan sinyal, dan semakin besar amplitudo arus sinyal keluaran. Semakin cepat rana elektronik, semakin rendah sensitivitasnya, yang cocok untuk pemotretan di bawah cahaya yang kuat.<\/span><\/p>\n

5. Kecepatan bingkai<\/span><\/p>\n

Mengacu pada jumlah gambar yang direkam atau diputar per satuan waktu. Memutar serangkaian gambar secara terus-menerus akan menghasilkan efek animasi. Menurut sistem visual manusia, ketika kecepatan pemutaran gambar lebih besar dari 15 gambar\/detik (yaitu 15 bingkai), mata manusia hampir tidak dapat melihat gambar yang melompat; ketika mencapai antara 24 gambar\/detik dan 30 gambar\/detik (yaitu 24 hingga 30 bingkai), fenomena kedipan pada dasarnya tidak terlihat.<\/span><\/p>\n

Frame per detik (fps) atau frame rate menunjukkan berapa kali sensor grafis dapat memperbarui data per detik saat memproses suatu bidang. Frame rate yang lebih tinggi menghasilkan pengalaman visual yang lebih halus dan lebih realistis.<\/span><\/p>\n

6. Rasio Sinyal terhadap Derau<\/span><\/p>\n

Ini adalah rasio tegangan sinyal terhadap tegangan noise, dan satuan rasio signal-to-noise adalah dB. Umumnya, nilai rasio signal-to-noise yang diberikan oleh kamera adalah nilai saat AGC (automatic gain control) dimatikan, karena saat AGC dinyalakan, maka sinyal yang kecil akan diperkuat, sehingga level noise juga akan meningkat.<\/span><\/p>\n

Nilai tipikal rasio signal-to-noise adalah 45-55dB. Jika 50dB, gambar memiliki sedikit noise, tetapi kualitas gambarnya bagus; jika 60dB, kualitas gambarnya sangat baik dan tidak ada noise. Semakin besar rasio signal-to-noise, semakin baik pengendalian noise. Parameter ini terkait dengan jumlah titik noise dalam gambar. Semakin tinggi rasio signal-to-noise, semakin jernih gambarnya, dan semakin sedikit titik noise berbentuk titik dalam gambar penglihatan malam.<\/span><\/p>\n

4.4 Penyedia Layanan Internet<\/span><\/p>\n

4.4.1 DATA MENTAH<\/span><\/p>\n

Sensor mengubah cahaya yang ditransmisikan dari lensa menjadi sinyal listrik, lalu mengubahnya menjadi sinyal digital melalui AD internal. Karena setiap piksel sensor hanya dapat mendeteksi cahaya R, cahaya B, atau cahaya G, setiap piksel menyimpan data monokrom saat ini, yang kami sebut data DATA RAW. Untuk memulihkan data DATA RAW setiap piksel ke tiga warna primer, ISP diperlukan untuk memprosesnya.<\/span><\/p>\n

4.4.2 Pemrosesan ISP<\/span><\/p>\n

ISP (Pemrosesan Sinyal Gambar) terutama bertanggung jawab untuk memproses gambar digital dan mengubah data mentah yang dikumpulkan oleh sensor ke dalam format yang didukung oleh algoritma.<\/span><\/p>\n

Proses khusus:<\/span><\/p>\n

1. Setelah cahaya eksternal melewati lensa, ia disaring oleh filter warna dan kemudian bersinar pada permukaan sensor;<\/span><\/p>\n

2. Sensor mengubah cahaya yang dikirimkan dari lensa menjadi sinyal listrik, lalu mengubahnya menjadi sinyal digital melalui AD internal.<\/span><\/p>\n

3.1. Jika sensor tidak mengintegrasikan ISP, sensor akan langsung mentransmisikan pita dasar melalui jalur transmisi (pita dasar adalah pita frekuensi dasar, lihat "Prinsip Komunikasi" untuk detailnya; yang lainnya adalah transmisi modulasi mode), dan format data saat ini adalah DATA RAW.<\/span><\/p>\n

3.2. Jika ISP terintegrasi, data RAW DATA diproses oleh AWB (automatic white balance), color matrix, lens shading, gamma, sharpness, AE (automatic exposure control) dan de-noise, lalu mengeluarkan data dalam format YUV atau RGB.<\/span><\/p>\n

4.4.3 \u201cPrinsip Komunikasi\u201d \u2013 Baseband<\/span><\/p>\n

Nama lengkap baseband dalam bahasa Inggris adalah Baseband, yang juga dapat diterjemahkan sebagai pita frekuensi (frequency bandwidth) yang melekat pada sinyal listrik asli yang dikirim oleh "sumber" (sumber informasi, juga dikenal sebagai terminal pengirim) tanpa modulasi (pergeseran dan transformasi spektrum), yang disebut pita frekuensi dasar, atau disingkat baseband. Baseband sesuai dengan pita frekuensi, pita frekuensi: lebar pita frekuensi yang ditempati oleh sinyal baseband sebelum modulasi (selisih dari frekuensi terendah ke frekuensi tertinggi yang ditempati oleh suatu sinyal).<\/span><\/p>\n

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

Prosesor sinyal digital DSP (DIGITAL SIGNAL PROCESSING) berfungsi: terutama melalui serangkaian algoritma matematika yang kompleks, untuk mengoptimalkan parameter sinyal gambar digital, dan sinyal yang diproses melalui USB dan antarmuka lainnya ke PC dan perangkat lain<\/span><\/p>\n

Perbedaan antara DSP dan ISP<\/span><\/p>\n

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

ISP merupakan singkatan dari Image Signal Processor yang merupakan pemroses sinyal gambar.<\/span><\/p>\n

DSP merupakan singkatan dari Digital Signal Processor yang merupakan prosesor sinyal digital.<\/span><\/p>\n

Penjelasan fungsional:<\/span><\/p>\n

ISP umumnya digunakan untuk memproses data keluaran dari Image Sensor, seperti AEC (Automatic Exposure Control), AGC (Automatic Gain Control), AWB (Automatic White Balance), color correction, Lens Shading, Gamma correction, bad pixel removal, Auto Black Level, Auto White Level, dll. (Untuk detailnya, silakan kunjungi: https:\/\/blog.csdn.net\/djfjkj52\/article\/details\/115324741 untuk penjelasan tentang "Camera automatic exposure, auto focus, automatic white balance, ISP, image processing and color model, color space")<\/span><\/p>\n

DSP memiliki lebih banyak fungsi. DSP dapat mengambil foto dan menampilkannya (encoding dan decoding JPEG), merekam dan memutar ulang (encoding dan decoding Video), encoding dan decoding H.264, dan banyak fungsi pemrosesan lainnya. Singkatnya, DSP memproses sinyal digital.<\/span><\/p>\n

6. Papan sirkuit cetak fleksibel<\/span><\/p>\n

Fungsi utama Papan Sirkuit Cetak Fleksibel (FPCB) adalah untuk menghubungkan komponen ke prosesor utama dan menyelesaikan fungsi transmisi data asli antara sensor dan prosesor utama.<\/span><\/p>\n

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

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

7. Proses pencitraan kamera ponsel<\/span><\/p>\n

Tautan kamera ponsel<\/span><\/p>\n

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

Mari kita lihat dulu keseluruhan tautan kamera ponsel. Total ada 5 langkah. Artikel ini akan menjelaskan 3 bagian pertama (bagian perangkat keras):<\/span><\/p>\n

Lensa Kamera: Lensa kamera ponsel. Cahaya melewati lensa dan mencapai sensor gambar COMS.<\/span><\/p>\n

Sensor Gambar: Sensor gambar CMOS mengubah sinyal cahaya menjadi sinyal listrik, dan kemudian mengubahnya menjadi sinyal digital melalui ADC internal.<\/span><\/p>\n

ISP: Sinyal digital dikirimkan ke ISP untuk diproses, terutama untuk koreksi, keseimbangan putih, kontrol pencahayaan, dll.<\/span><\/p>\n

SOC: Langkah ini berada di lapisan aplikasi (seperti Aplikasi). Data gambar diproses lebih lanjut oleh CPU dan GPU, seperti menambahkan filter, dll.<\/span><\/p>\n

Tampilan : Akhirnya, data gambar ditampilkan di layar<\/span><\/p>\n

<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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\/id\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/12957","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/dgzx.hk\/id\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/dgzx.hk\/id\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/dgzx.hk\/id\/wp-json\/wp\/v2\/users\/5"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/dgzx.hk\/id\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=12957"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/dgzx.hk\/id\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/12957\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/dgzx.hk\/id\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=12957"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/dgzx.hk\/id\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=12957"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/dgzx.hk\/id\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=12957"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}