摄像头相关术语

Posted 四季帆

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了摄像头相关术语相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

1. 常见图像格式

        摄像头的数据格式通常有RAWRGB、YUV两种。YUV常见的有三种即YUV444,YUV422和YUV420。ADAS通常对色彩考虑不多,YUV420足够,除车载外一般多采用YUV422。

1.1RGB格式

        传统的红绿蓝格式,比如RGB565,RGB888,其16-bit数据格式为5-bit R + 6-bit G + 5-bit B,G多一位,原因是人眼对绿色比较敏感。

1.2YUV格式

        luma (Y) + chroma (UV) 格式。YUV是指亮度参量和色度参量分开表示的像素格式,而这样分开的好处就是不但可以避免相互干扰,还可以降低色度的采样率而不会对图像质量影响太大。YUV是一个比较笼统地说法,针对它的具体排列方式,可以分为很多种具体的格式。

        色度(UV)定义了颜色的两个方面─色调与饱和度,分别用CB和CR表示。其中,Cr反映了RGB输入信号红色部分与RGB信号亮度值之间的差异,而Cb反映的是RGB输入信号蓝色部分与RGB信号亮度值之间的差异。主要的采样格式有YCbCr 4:2:0、YCbCr 4:2:2、YCbCr 4:1:1和 YCbCr 4:4:4。

1.3RAW data格式

        RAW图像就是CMOS或者CCD图像感应器将捕捉到的光源信号转化为数字信号的原始数据。RAW文件是一种记录了数码相机传感器的原始信息,同时记录了由相机拍摄所产生的一些元数据(Metadata,如ISO的设置、快门速度、光圈值、白平衡等)的文件。

        RAW是未经处理、也未经压缩的格式,可以把RAW概念化为“原始图像编码数据”或更形象的称为“数字底片”。sensor的每一像素对应一个彩色滤光片,滤光片按Bayer pattern分布。将每一个像素的数据直接输出,即RAW RGB data。

2. 常见的摄像头传感器类型

        主要有两种:一种是CCD传感器(Chagre Couled Device),即电荷耦合器,另一种是CMOS传感器(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)即互补性金属氧化物半导体。

        CCD的优势在于成像质量好,但是制造工艺复杂,成本高昂,且耗电高,在相同分辨率下,CMOS价格比CCD便宜,但图像质量相比CCD来说要低一些。CMOS影像传感器相对CCD具有耗电低的优势,加上随着工艺技术的进步,CMOS的画质水平也不断地在提高,所以目前市面上的手机摄像头都采用CMOS传感器。

3. 相关技术指标

3.1图像解析度/分辨率(Resolution)

SXGA(1280 x1024)又称130万像素
XGA(1024 x768)又称80万像素
SVGA(800 x600)又称50万像素
VGA(640x480)又称30万像素(35万是指648X488)
CIF(352x288) 又称10万像素
SIF/QVGA(320x240)
QCIF(176x144)
QSIF/QQVGA(160x120)

3.2彩色深度(色彩位数)

256色灰阶,有256种灰色(包括黑白)。
15或16位彩色(高彩色):65,536种颜色。
24位彩色(真彩色):每种原色都有256个层次,它们的组合便有256*256*256种颜色。
32位彩色:除了24位彩色的颜色外,额外的8位是储存重叠图层的图形资料(alpha频道)。

3.3光学变焦和数码变焦

        光学变焦: 通过镜头的调整,拉近拉远所要拍摄的对象,保持像素不变和画质基本不变,却可以拍到自己理想的物像。

        数码变焦:其实没有什么变焦,只是从原图片中截取出来放大,你从液晶屏幕上看到变大了,实际上画质并没有本质提高,而像素比你相机能拍摄的最大像素降低了, 画质上说基本是鸡肋吧,但是可以提供一些方便。

3.4图像压缩方式

JPEG/M-JPEG
H.261/H.263
MPEG
H.264 

3.5图像噪音

        指的是图像中的杂点干扰,表现为图像中有固定的彩色杂点。

3.6自动白平衡处理技术(auto White Balance)

        简单来说就是:摄像机对白色物体的还原。相关概念:色温。

3.7视角

        与人的眼睛成像是相成原理,简单说就是成像范围。

3.8自动对焦

        自动对焦可以分成两大类:一类是基于镜头与被拍摄目标之间距离测量的测距自动对焦,另一类是基于对焦屏上成像清晰的聚焦检测自动对焦(清晰度算法)。

        注:变焦就是把远处的物体拉近。对焦是让图像清晰。

3.9自动曝光和Gamma

        就是光圈和快门的组合。光圈,快门速度,ISO。Gamma即人眼对亮度的响应曲线。

4. 逐行扫描和隔行扫描

        隔行扫描(Interlaced)和逐行扫描(Progressive)都是在显示设备表示运动图像的方法,隔行扫描方式是每一帧被分割为两场画面交替显示,逐行扫描方式是将每帧的所有画面同时显示。

        隔行扫描就是每一帧被分割为两场,每一场包含了一帧中所有的奇数扫描行或者偶数扫描行,通常是先扫描奇数行得到第一场,然后扫描偶数行得到第二场。由于视觉暂留效应,人眼将会看到平滑的运动而不是闪动的半帧半帧的图像。

        隔行扫描的时候,由于只有第一场和第二场都显示出来的时候才能显示完整画面,如果第二场和第三场显示的画面不同,就会同时出现不同的画面,就会出现交错画面的情况,所以会出现模糊和闪烁的情况。

        逐行扫描每次显示整个扫描帧,如果逐行扫描的帧率和隔行扫描的场率相同,人眼将看到比隔行扫描更平滑的图像,相对于隔行扫描来说闪烁较小。但在扫描频率只有30hz的情况下,电子枪逐行扫描有点“来不及”,传统技术使得电视机来不及一次将五六百行的内容都刷新一遍,电子枪扫描到屏幕下面时,上面的内容已经衰减了,闪烁严重,还不如隔行的效果。

以上是关于摄像头相关术语的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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