手机相机系统介绍

目录

一张照片是如何生成的?

相机的成像原理

相机硬件

颜色四要素

相机硬件三大块

模组结构

镜头

镜头光路

镜头常见参数

镜头-FOV&EFL

镜头-焦距

镜头-光圈

图像传感器

图像传感器-像素-底

RGB排布

图像传感器-Pattern & PDAF

Sensor

CMOS sensor

CMOS内部节点

CMOS sensor Microlens

人眼响应曲线

Color Filter Spectral Response

RGB Response

IR滤光片

Sensor曝光-Global Shutter

Sensor曝光-Rolling Shutter

Flicker&banding

Sensor时序

PDAF

Sensor Remosaic

硬件系统-SoC

软件/算法/tuning系统-总体流程

相机数据流

软件系统-3A算法

ISP算法

ISP算法-DPC(Dead point correction)

ISP算法-BLC(black level correction)

ISP算法-Denoise

ISP算法-LSC(lens shading correction)

ISP算法-Demosaic

3A算法-AF

3A算法-CDAF(contrast detection AF)

3A算法-PDAF(phase detection AF)

3A算法-Laser AF

3A算法-AE

3A算法-AWB

IFE

BPS

IPE

BPC and PDPC

ABF

GTM

LTM

HNR

ANR

Temporal Filter

Color temperature

Color gamut

2D-LUT

ASF

软件系统-图像后处理算法

Android camera系统软件栈

camera软件流程几条主线

整个拍照流程

色彩空间

色彩空间与编码格式

色彩格式与空间-Raw

色彩格式与空间-RGB

色彩格式与空间-YUV


一张照片是如何生成的?

可以思考一下这个问题,平时我们用手机拍摄一张照片,那么这个照片是怎么样生成的呢?

相机的成像原理

手机相机系统介绍_第1张图片

相机硬件

手机相机系统介绍_第2张图片

颜色四要素

  1. 光源
  2. 物体
  3. 眼睛
  4. 大脑

颜色是光作用于人眼之后在人脑中形成的一种视觉感觉。

相机硬件三大块

手机相机系统介绍_第3张图片

模组结构

镜头

手机相机系统介绍_第4张图片

手机相机系统介绍_第5张图片

镜头光路

手机相机系统介绍_第6张图片

镜头常见参数

FOV:Field of View
EFL:有效焦距,透镜系统中心到焦点之间距离
等效焦距:
等效135相机(36mmx24mm)的焦距。
EFL * 43.2666 / sensor有效区域对角线长度

手机相机系统介绍_第7张图片

手机相机系统介绍_第8张图片

镜头-FOV&EFL

手机相机系统介绍_第9张图片

镜头-焦距

手机相机系统介绍_第10张图片

镜头-光圈

手机相机系统介绍_第11张图片

图像传感器

手机相机系统介绍_第12张图片

图像传感器-像素-底

手机相机系统介绍_第13张图片

RGB排布

手机相机系统介绍_第14张图片

图像传感器-Pattern & PDAF

手机相机系统介绍_第15张图片

Sensor

手机相机系统介绍_第16张图片

CMOS sensor

手机相机系统介绍_第17张图片

CMOS内部节点

手机相机系统介绍_第18张图片

CMOS sensor Microlens

手机相机系统介绍_第19张图片

人眼响应曲线

手机相机系统介绍_第20张图片

Color Filter Spectral Response

手机相机系统介绍_第21张图片

RGB Response

手机相机系统介绍_第22张图片

IR滤光片

手机相机系统介绍_第23张图片

Sensor曝光-Global Shutter

手机相机系统介绍_第24张图片

Sensor曝光-Rolling Shutter

手机相机系统介绍_第25张图片

Flicker&banding

手机相机系统介绍_第26张图片

手机相机系统介绍_第27张图片

手机相机系统介绍_第28张图片

Sensor时序

手机相机系统介绍_第29张图片

PDAF

手机相机系统介绍_第30张图片

手机相机系统介绍_第31张图片

手机相机系统介绍_第32张图片

相对位置关系如下所示:

手机相机系统介绍_第33张图片

手机相机系统介绍_第34张图片

手机相机系统介绍_第35张图片

Sensor Remosaic

手机相机系统介绍_第36张图片

硬件系统-SoC

手机相机系统介绍_第37张图片

软件/算法/tuning系统-总体流程

手机相机系统介绍_第38张图片

相机数据流

手机相机系统介绍_第39张图片

软件系统-3A算法

手机相机系统介绍_第40张图片

ISP算法

手机相机系统介绍_第41张图片

手机相机系统介绍_第42张图片

ISP算法-DPC(Dead point correction)

手机相机系统介绍_第43张图片

ISP算法-BLC(black level correction)

手机相机系统介绍_第44张图片

ISP算法-Denoise

手机相机系统介绍_第45张图片

ISP算法-LSC(lens shading correction)

手机相机系统介绍_第46张图片

ISP算法-Demosaic

手机相机系统介绍_第47张图片

3A算法-AF

手机相机系统介绍_第48张图片

3A算法-CDAF(contrast detection AF)

手机相机系统介绍_第49张图片

3A算法-PDAF(phase detection AF)

手机相机系统介绍_第50张图片

3A算法-Laser AF

手机相机系统介绍_第51张图片

3A算法-AE

手机相机系统介绍_第52张图片

3A算法-AWB

手机相机系统介绍_第53张图片

IFE

手机相机系统介绍_第54张图片

BPS

手机相机系统介绍_第55张图片

IPE

手机相机系统介绍_第56张图片

BPC and PDPC

手机相机系统介绍_第57张图片

ABF

手机相机系统介绍_第58张图片

GTM

手机相机系统介绍_第59张图片

LTM

手机相机系统介绍_第60张图片

HNR

手机相机系统介绍_第61张图片

手机相机系统介绍_第62张图片

ANR

手机相机系统介绍_第63张图片

Temporal Filter

手机相机系统介绍_第64张图片

Color temperature

手机相机系统介绍_第65张图片

Color gamut

手机相机系统介绍_第66张图片

2D-LUT

手机相机系统介绍_第67张图片

ASF

手机相机系统介绍_第68张图片

软件系统-图像后处理算法

手机相机系统介绍_第69张图片

手机相机系统介绍_第70张图片

Android camera系统软件栈

手机相机系统介绍_第71张图片

手机相机系统介绍_第72张图片

  1. Application层,也就是应用层,不仅包括通话短信联系人这种系统级的应用,还包括用户自己安装的一些第三方应用
  2. Framework层,这一层大部分用Java写的,包括系统服务和四大组件
  3. Library层,这一层大部分都是C/C++写的,主要是虚拟机,还有一些三方库比如SQLite, WebKit
  4. HAL层,硬件抽象层
  5. Linux内核层,包含Linux内核和一些驱动,比如说蓝牙驱动,Camera驱动等等,这个Binder驱动也是在这一层

官方链接如下所示:

https://developer.android.com/guide/platform

手机相机系统介绍_第73张图片

  1. Camera App进程,应用层处于整个框架的顶端,承担着于用户直接进行交互的责
  2. Camera Service进程,接收来自App的图像请求,调用HIDL跨进程接口将请求再次下发到Provider中,并且等待结果的回传,进而将结果上传至App中
  3. Camera Provider进程,接受Camera Service的请求,通过平台通过的HAL代码处理请求,并返回给Camera Service
  4. CamX-CHI(Camera HAL),该部分是高通对谷歌Camera HAL3接口的实现,以so库的形式被加载至Camera Provider中进行函数调用
  5. Camera Driver,高通对相机驱动部分进行了实现,利用了V4L2框架的可扩展特性,设计出了一套独特的KMD框架

camera软件流程几条主线

手机相机系统介绍_第74张图片

整个拍照流程

手机相机系统介绍_第75张图片

色彩空间

色彩空间与编码格式

手机相机系统介绍_第76张图片

手机相机系统介绍_第77张图片

色彩格式与空间-Raw

手机相机系统介绍_第78张图片

色彩格式与空间-RGB

手机相机系统介绍_第79张图片

色彩格式与空间-YUV

手机相机系统介绍_第80张图片

你可能感兴趣的:(#,camera理论专业知识,手机camera)