手机相机的基础知识,手机相机知识大全

手机的数码拍摄功能指的是手机是否可以通过内置或是外接的数码摄像头进行拍摄静态图片或短片拍摄，作为手机的一项新的附加功能，手机的数码拍摄功能得到了迅速的发展。

一、感光器件：CCD与CMOS

与传统相机相比，传统相机使用“胶卷”作为其记录信息的载体，而数码相机的“胶卷”就是其成像感光器件，而且是与相机一体的，是数码相机的心脏。感光器是数码相机的核心，也是最关键的技术。目前手机数码相机的核心成像部件有两种：一种是CCD（电荷藕合）元件；另一种是CMOS（互补金属氧化物导体）器件。

CCD的优势在于成像质量好，但是由于制造工艺复杂，只有少数的厂商能够掌握，所以导致制造成本居高不下，特别是大型CCD，价格非常高昂。在相同分辨率下，CMOS价格比CCD便宜，但是CMOS器件产生的图像质量相比CCD来说要低一些。CMOS影像传感器的电源消耗量比CCD低。对于CMOS来说，便于大规模生产，且速度快、成本较低，将是数字相机关键器件的发展方向。目前，在CANON等公司的不断努力下，新的CMOS器件不断推陈出新，使之接近了CCD的成像质量。另外由于CMOS先天的可塑性，可以做出高像素的大型CMOS感光器而成本却不上升多少。相对于CCD的停滞不前相比，CMOS作为新生事物而展示出了蓬勃的活力。作为数码相机的核心部件，CMOS感光器以已经逐渐取代CCD感光器，并有希望在不久的将来成为主流的感光器。

目前智能手机的摄像头的感光器大多数都是CMOS，也是出于其省电和成本低的考虑。

二、感光技术BSI

随着技术的不断革新，摄像头的内部感应器件也得到了不断优化，形成了一项新的技术，那就是BSI背照式感光技术。BSI(Backside Illumination)背照式感光元件，是指采用从背面对传感器进行照明，其最大优势在于能够使电气组件与光线分离，使光路径能够被独立的优化，有效减少入射光的能量耗损，使在弱光环境下成像质量大增，有效降噪，还原度更为真实。背照式传感器（BSI）和传统传感器（FSI）设计不同之处在于把与感光无关的走线与光电二极管分开到芯片的两面，这样不仅可以增加光电元件曝光面积（开口率增加），而且减少光线经过布线层时的损失。在拍照手机当中，相比其他技术，采用了后端照明技术（BSI）的产品在感光度和光吸收量能够提高40%，还能形成更细的像素，提高成像的细腻度。金立GN868的摄像头就是采用了该技术。

我们可以从右边的图中清楚的看到背照式感光技术的原理和结构。该技术在未来的前景是非常广阔的。

三、有效像素和最大像素

数码相机的像素数包括有效像素（Effective Pixels）和最大像素（MaximumPixels）。数码图片的储存方式一般以像素（Pixel）为单位，每个象素是数码图片里面积最小的单位。像素越大，图片的面积越大。要增加一个图片的面积大小，如果没有更多的光进入感光器件，唯一的办法就是把像素的面积增大，这样一来，可能会影响图片的锐力度和清晰度。所以，在像素面积不变的情况下，数码相机能获得最大的图片像素，即为有效像素。所谓的最大像素是经过插值运算后获得的。插值运算通过设在数码相机内部的DSP芯片，在需要放大图像时用最临近法插值、线性插值等运算方法，在图像内添加图像放大后所需要增加的像素。插值运算后获得的图像质量不能够与真正感光成像的图像相比。

以最大像素拍摄的图片清晰度不如以有效像素拍摄的。

四、变焦：数字变焦和光学变焦

变焦分两种，一种是数字变焦；一种是光学变焦。作用于手机上，多数都采用数字变焦。数字变焦也称为数码变焦，英文名称为Digital Zoom，数码变焦是通过数码相机内的处理器，把图片内的每个象素面积增大，从而达到放大目的。这种手法如同用图像处理软件把图片的面积改大，不过程序在数码相机内进行，把原来CCD影像感应器上的一部份像素使用"插值"处理手段做放大,将CCD影像感应器上的像素用插值算法将画面放大到整个画面。与光学变焦不同，数码变焦是在感光器件垂直方向向上的变化，而给人以变焦效果的。在感光器件上的面积越小，那么视觉上就会让用户只看见景物的局部。但是由于焦距没有变化，所以，图像质量是相对于正常情况下较差。通过数码变焦，拍摄的景物放大了，但它的清晰度会有一定程度的下降，所以数码变焦并没有太大的实际意义。不过索尼独创“智能数码变焦”，据说该先进技术，可以使图像在数码变焦之后仍然保持一定的清晰度。

光学变焦英文名称为Optical Zoom，数码相机依靠光学镜头结构来实现变焦。数码相机的光学变焦方式与传统35mm相机差不多，就是通过镜片移动来放大与缩小需要拍摄的景物，光学变焦倍数越大，能拍摄的景物就越远。光学变焦是通过镜头、物体和焦点三方的位置发生变化而产生的。

显而易见，要改变视角必然有两种办法，一种是改变镜头的焦距。用摄影的话来说，这就是光学变焦，通过改变变焦镜头中的各镜片的相对位置来改变镜头的焦距；另一种就是改变成像面的大小，即成像面的对角线长短，在目前的数码摄影中，这就叫做数码变焦。实际上数码变焦并没有改变镜头的焦距，只是通过改变成像面对角线的角度来改变视角，从而产生了“相当于”镜头焦距变化的效果。

五、自动对焦（AF）

自动对焦(Auto Focus)，通常用于相机和手机的摄像头拍照，但可不是所有手机都支持自动对焦，一般是320-1400万像素。自动对焦用于镜头靠近一件物品拍摄，使用“自动对焦”功能，可以让图片的模糊、斑点现象消除，而且能把图片变成清晰、明亮。通常对焦状态是轻轻按住快门键，这时图片会出现一个光标。白色变成绿色，就说明对焦已对准。如果光表示黄色、红色或者橙色，就是代表对焦失败。要放开快门键重新对焦。有些手机或者数码相机会自动根据场景来做适合的对焦，例如在那些美丽的风景远拍照。是不能对焦的。如果把镜头靠近一件物品(50px-75px)就可以自动对焦。

六、其他

“0秒快拍”功能：即拍照预览时，传感器已经缓存了预览景物的整幅照片，只需要点击快门，即可将缓存的照片保存下来，即可实现“0延时”快速拍照。

HDR高动态光照渲染：在大光比环境下拍摄，普通相机因受到动态范围的限制，不能纪录极端亮或者暗的细节。经HDR高动态光照渲染程序处理的照片，即使在大光比情况拍摄下，无论高光、暗位都能够获得比普通照片更佳的层次。

全景拍摄：所谓“全景拍摄”就是将所有拍摄的多张图片拼成一张全景图片。它的基本拍摄原理是搜索两张图片的边缘部分，并将成像效果最为接近的区域加以重合，以完成图片的自动拼接。目前较为高级的、全自动型的全景拼接功能，有索尼的智能扫描全景拍摄功能、富士的360度移动全景拍摄功能等，只要你稳稳地端着DC“扫”一圈，它就自动将这些图片拼成一张全景图片。

补光灯：智能手机要在弱光下进行拍摄需要用到照明装置，目前手机上所使用过的照明装置主要有两种，一种是氙气闪光灯，一种是LED补光灯。氙气闪光由于耗电量大并且不能持续发光，所以在手机上使用的比较少，多用于专业的数码相机。LED补光灯功耗低，能够持续发光，广泛用在智能手机上面。