谈电脑摄像头和它的工作原理

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发布时间 2009-03-04

  随着中国网络事业的发展(直接的说,电脑的外部环境的变化→宽带网络的普及),大家对电脑摄像头的需求也就慢慢的加强。比如用他来处理一些网络可视电话、视频监控、数码摄影和影音处理等。话说回来,由于其的相对价格比较低廉(数码摄象机、数码照相机),技术含量不是太高,所以生产的厂家也就多了起来,中国IT市场就是如此,产品的质量和指标也就有比较大的差距。

   一、首先来看看感光材料

  一般市场上的感光材料可以分为:CCD(电荷耦合)和CMOS(金属氧化物)两种。前一种的优点是成像像素高,清晰度高,色彩还原系数高,经常应用在高档次数码摄像机、数码照相机中,缺点是价格比较昂贵,耗功较大。后者缺点正好和前者互普,价格相对低廉,耗功也较小,但是,在成像方面要差一些。如果你是需要效果好点的话,那么你就选购CCD元件的,但是你需要的¥就多一点了!

  二、像素也是一个关键指标

  现在市面上主流产品像素一般在130万左右,早些时候也出了一些10-30万左右像素的产品,由于技术含量相对较低效果不是很好,不久就退出历史舞台了。这个时候也许有人会问,那是不是像素越高越好呢?从一般角度说是的。但是从另一个方面来看也就不是那么了,对于同一个画面来说,像素高的产品他的解析图象能力就更高,呵呵,那么你所需要的存储器的容量就要很大了。不然……我还是建议如果你选购的时候还是选购市面上比较主流的产品。毕竟将来如果出问题了保修也比较好。

  三、分辨率是大家谈的比较多的问题

  我想我没有必要到这里说分辨率这个东东了,大家最熟悉的应该就是:
  A:你的显示器什么什么品牌的。分辨率可以上到多高,刷新率呢?
  B:呵呵,还好了,我用在1024*768 ,设计的时候就用在1280*1024。玩游戏一般就800*600了。
  但是摄像头的分辨率可不完全等同于显示器,切切的说,摄像头分辨率就是摄像头解析图象的能力。现在市面上较多的CMOS的一般在640*480,有是也会在800*600。但是如果是CCD的一般还要高些。

  四、是摄像头,当然也要比较摄像的效果

  摄像头的视频捕获能力是用户最关心的了,目前电脑摄像头所能够捕捉都是通过软件来实现的,因此对电脑要求比较高,一般情况下640*480他的速度可以到达30帧/S,但当分辨率在320*240的状态下,速度稍微一快点。因而,自己在选购是,可以按照自己的作用选择一个合适自己的。

  五、镜头是一个大问题

  估计这么东东很多用户在购买的时候会忽视掉,但这却是摄像头对光线的最重要部位。光圈的大小、镜头可调焦的范围等等。一般按照材料分主要有3中,有玻璃镜片;塑胶镜片和化合物的,这里最好的要算是玻璃的,他的通光系数大,一般好的镜头他的通光口径也会做的较大,在光线不是很好的时候也可以得到交好的效果,但是价格要高点(一分钱一分货)。塑胶的通光要差点,但是价格便宜,就这点也得到了一些中低端用户的认可。化合物的市面上不是很多,这里就不做详细介绍了。

  六、其他数据

  虽然说,现在的应用程序比较多,自己也比较好找,但是一个名牌产品,他里面的东西都很到位,通常会有拍照、摄像、影像文件管理、设置,有的摄像头带有MIR功能,那么软件方面还需要有音频方面的设置。 再来看看接口方面,以前的摄像头都是采用并口,但是随着技术的进步,慢慢的被USB的接口给取代了,这里千万提醒你一点,不要为了一点小利(¥)而放弃了USB接口的产品。毕竟并口退出历史舞台了。

  *小知识:摄像头的镜头最好的是玻璃镜头,最便宜的是塑料镜头,最常见的是塑料与玻璃的混合镜头。塑料镜头透光率低,常用于低端摄像头。主流的玻璃、塑料混合摄像头一般是由两片玻璃镜片和若干塑料镜片组成。全玻璃镜片通常有5片玻璃组成,透光率好。好的镜头镜片上会有镀膜以保证好的透光率。不过我们凭肉眼是不能判断出镜头是由几片玻璃或塑料镜片构成。

  要想知道为什么厂家不能自己把镜头做大,我们还得先来了解下摄像头的内部结构。大部分去掉外壳的摄像头,内部都是一样的——由镜头、CMOS传感器、PCB板和DSP控制芯片组成(图1,有少数低价格摄像头的CMOS传感器和DSP控制芯片是整合的)。外面的景象通过镜头反映到CMOS上转换为电信号,经过A/D(模/数转换)转换为数字图像信号,再送到DSP控制芯片中加工处理,通过USB接口传输到电脑中,最后我们就可以看到图像了。

 谈电脑摄像头和它的工作原理

图1 摄像头构造图

  其中CMOS、DSP都是由第三方厂家设计生产,我们称其为“方案”。目前性价比最高的,采用得非常多的方案就是中星微ZC0301PLH+美光360的CMOS传感器组成的(图2)。当CMOS和DSP控制芯片定下来后,厂家会自己选择最适合该方案的摄像头,因为第三方厂家提供的是一个通用方案,很多厂家都可以用,因此采用的摄像头大小基本也是相同的。

 谈电脑摄像头和它的工作原理

图2 美光360 CMOS传感器

  如果厂家特立独行,非要自己采用不适合某种方案的镜头,不仅会造成成本的增加,在成像质量上也不会有任何改观。要有好的噱头,当然也只能在镜头的最外面加一块看似“大镜头”的塑料以混淆视听。

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