热门科学文章: 从手机原理看华为小米“方向”之争

最近几天，红米手机的负责人卢伟兵和荣耀的负责人赵明在微博上激烈争论. 他们询问1亿像素的方向是否错误. 方舟子单方面退出辩论，死了，但是谁是对谁错还是没有结果. 今天我们将用手机拍照的原理来了解！

手机相机主要由以下部分组成: PCB板，DSP（数字处理芯片），传感器（SENSOR），支架（HOLDER），镜头（LENS ASS'Y）. 其中，镜头（LENS ASS'Y），DSP和传感器（SENSOR）是最重要的三个部分.

工作流程

通过镜头拍摄场景，将生成的光学图像投影到传感器上，然后将光学图像转换为电信号，并在模数转换后将电信号转换为数字信号，以及数字信号由DSP处理，然后发送给数字信号，然后在手机处理器中进行处理，最后转换为可以在手机屏幕上看到的图像.

镜头镜头是在传感器上成像场景的设备. 它通常由几个镜头组成. 从材料的角度来看，相机的镜头可分为塑料镜头和玻璃镜头.

镜头有两个更重要的参数: 光圈和焦距.

光圈是一种安装在镜头上的设备，用于控制通过镜头到传感器的光量. 除了控制光量之.

值越小，光圈越大，输入的光量越大，图片越亮，焦平面越窄，被摄对象的背景模糊越大；

该值越大，光圈越小，入射光量越小，图像越暗，焦平面越宽，被摄对象的正面和背面越清晰.

焦距焦距是指从镜头中心到传感器平面上形成的清晰图像之间的距离.

根据成像原理手机范围，透镜的焦距确定传感器上由透镜捕获的物体形成的图像大小. 例如，当拍摄同一物体时，焦距越长，可以拍摄到的物体图像越大. 长焦距类似于望远镜.

2. DSP（数字处理芯片）

DSP的功能是通过一系列复杂的数学算法运算来优化数字图像信号，然后将处理后的信号传输到显示器.

DSP结构框架: （1）. ISP（图像信号处理器）； （2）. JPEG编码器（JPEG图像）.

ISP的强大性能是使视频流畅的关键，而JPEG编码器的性能也是关键指标之一. JPEG编码器分为硬件JPEG压缩和软件RGB压缩.

DSP控制芯片的功能是将感光芯片获得的数据传输到基带并及时刷新感光芯片，因此控制芯片的质量直接决定了图像质量（例如色彩饱和度和清晰度） ）和平滑度. 度.

3. 传感器

传感器是相机的核心和最关键的技术

它是一种接收通过镜头的光并将这些光信号转换为电信号的设备.

光敏器件的面积越大，捕获的光子越多，光敏性能越好，信噪比越低.

相机传感器主要有两种类型，一种是CCD传感器，另一种是CMOS传感器.

两者之间的区别是:

CCD的优点是成像质量好，但是由于制造工艺复杂，成本仍然很高. 特别是对于大型CCD，价格非常高. 在相同的分辨率下，CMOS的价格要比CCD便宜，但是CMOS器件产生的图像质量要比CCD更低.

与CCD传感器相比，CMOS图像传感器的优点之一是功耗低于CCD. 为了提供出色的图像质量，CCD付出了更高的功耗. 为了使电荷传递平稳并降低噪声，需要通过高电压差来改善传输效果.

偶尔会提到CCM传感器. CCM（紧凑型CMOS模块）实际上是CMOS的一种，但是CCM经过了一些处理，图像质量比CMOS高一点，拍照时的感应速度更快，但是照片质量仍然不如CCD.

一些制造商在宣传中会提到“背照式”和“ BSI”的概念. 实际上，BSI是背照式CMOS的英文缩写. 背照式CMOS是改进传统CMOS的CMOS类型. 在夜间拍摄和高感光度成像中，感光元件的感光度相对较好.

相对而言，传感器尺寸越大，光敏性越好，捕获的光子（图形信号）越多，信噪比越低，自然成像效果越好.

通常称为“ XXX万像素”实际上是指相机的分辨率，其值主要取决于相机传感器中的像素数（即最小的感光单位），

例如，500万像素表示传感器中有500万像素，而手机屏幕中的像素数决定了屏幕是720p还是1080p分辨率是一个原因.

除了硬件设备外，软件算法在最终成像中也起着至关重要的作用，这就是为什么相同的硬件最终在不同的相机软件下成像不同的原因.

现在让我们看看华为与小米之间的争议焦点: 全球首款1亿像素三星ISOCELL Brivht HMX

SOCELL Bright HMX具有超过1亿有效像素，即使在极端光照条件下，也可以拍摄出非常清晰和细腻的照片，甚至可以产生出色的照片. 作为第一个具有1.1 / 33英寸大尺寸的移动图像传感器，HMX在弱光条件下可以吸收比小型传感器更多的光，其像素合并Tetracell技术允许该传感器模仿大型像素传感器，从而使亮度更高. . 27Mp图片. 在明亮的环境中，Smart-ISO是一种机制，可以根据环境的照度智能地选择放大器增益的水平，以实现最佳的光电信号转换，然后切换到低ISO以改善像素饱和度并生成逼真的照片. 该机制在较暗的设置中使用高ISO，有助于减少噪点并使图像更清晰.

我们刚刚说过，传感器是确定图像质量的关键因素. 让我们看一下华为和小米的三种型号. 数据来自DXOMARK.

华为Honor V30Pro

mate30Pro5G

小米CC9Pro

三款手机的传感器大小分别为V30 1 / 1.7，mate30 1 / 1.7和CC9 1 / 1.33. 从数据不难看出，配备小米CC9pro的1亿像素具有最大的传感器尺寸，从硬件方面来讲，无疑是更好的选择.

所谓的1亿像素有用吗？当然，1亿像素本身就是一个巨大的进步，三星的移动图像传感器不仅在像素方面领先，而且在传感器尺寸，ISOCELL技术和Smart-ISO技术方面也取得了长足进步.

作为国内市场的领导者手机范围，您不能说电动车是没有用的，因为您还没有抓住新发布的电动车. 也是.

本文来自电脑杂谈，转载请注明本文网址：
http://www.pc-fly.com/a/ruanjian/article-257422-1.html