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2000年，世界上第一款摄影手机，夏普J-SH04横空出生避世，摄像头仅11万像素，一时间风头无两。
2003年4月24日夏普出售了全球首款百万像素手机J-SH53，风行一时。
之后各品牌摄像头在像素、数量、弄法上不竭加码，你逃我赶。
2011年，第一款双摄手机LGP925降生，像素500万；
2016年，联想开启三摄时代，新款PHAB2 Pro玩起了AR；
2019年，诺基亚9 PureView推出5颗蔡司镜头，手机摄像头的数量越来越多。
目前市道上的手机凡是都具有前后摄像头，并且后置摄像头都有几个构成。前面一般在1600万像素摆布，用来自拍和视频通话，后置一般在5000万像素摆布，能够照出愈加明晰的图片和录造明晰视频。
三个后置摄像图下图几款手机的后置摄像头都是三个，主镜头像素都在5-6万万级别，上亿像素的摄像头也不在少数。从百万像素到亿级别像素也不外十几年罢了，可见科技开展的速度。
一、摄像头构成部门手机摄像头次要由以下几个部门构成：PCB板、DSP(CCD用)、传感器(SENSOR)、固定器(HOLDER)、镜头(LENS ASS′Y)。此中镜头(LENS ASS′Y)， DSP(CCD用)，传感器(SENSOR)是最重要的三个部门。
PCB板PCB板又分为硬板，软板，软硬连系板三种(如下图)，CMOS可用任何一种板，但CCD的话就只能用软硬连系板。那三种板中软硬连系板价格更高，而硬板价格更低。
镜头镜头是仅次于CMOS芯片影响画量的第二要素，其构成是透镜构造，由几片透镜构成，一般可分为塑胶透镜（plastic）或玻璃透镜（glass）。当然，所谓塑胶透镜也非地道塑料，而是树脂镜片，当然其透光率感光性之类的光学目标是比不上镀膜镜片的。
凡是摄像头用的镜头构造有：
1P、2P、1G1P、1G2P、2G2P、2G3P、4G、5G等。透镜越多，成本越高，相对成像效果会更超卓；而玻璃透镜又比树脂贵。因而一个品量好的摄像头应该是接纳多层玻璃镜头！如今市场上的大都摄像头产物为了降低成本，一般会接纳廉价的塑胶镜头或一玻一塑镜头（即：1P、2P、1G1P、1G2P等），对成像量量有很大影响！
固定器和滤色片固定器的感化，现实上就是来固定镜头，别的固定器上还会有一块滤色片。
滤色片也即“分色滤色片”，目前有两种分色体例，一种是RGB原色分色法，另一种是CMYK补色分色法。
原色CCD的优势在于画量锐利，色彩实在，但缺点则是噪声问题，一般接纳原色CCD的数码相机，ISO感光度多半不会超越400。相对的，补色CCD多了一个Y黄色滤色器，牺牲了部门影像的分辩率，但ISO值一般都可设定在800以上。
DSP（数字信号处置芯片）它的功用是通过一系列复杂的数学算法运算，对数字图像信号停止优化处置，最初把处置后的信号传到显示器上。
DSP构造框架:(1). ISP（image signal processor）（镜像信号处置器）；(2). JPEG encoder（JPEG图像解码器）。
ISP的性能强大是决定影像流利的关键，JPEG encoder的性能也是关键目标之一。而JPEG encoder又分为硬件JPEG压缩体例，和软件RGB压缩体例。
DSP控造芯片的感化是：将感光芯片获取的数据及时快速地传到baseband中并刷新感光芯片，因而控造芯片的好坏，间接决定画面品量（好比色彩饱和度、明晰度）与流利度。
上面所说的DSP是CCD中会利用，是因为，在CMOS传感器的摄像头中，其DSP芯片已经集成到CMOS中，从外不雅上来看，它们就是一个整体。而接纳CCD传感器的摄像头则分为CCD和DSP两个独立部门。
图像传感器在摄像头的次要组件中，最重要的就是图像传感器了，因为感光器件对成像量量的重要性不问可知。
传感器将从镜头上传导过来的光线转换为电信号，再通过内部的DA转换为数字信号。因为传感器的每个pixel只能感光R光或者B光或者G光，因而每个像素此时存贮的是单色的，我们称之为RAW DATA数据。要想将每个像素的RAW DATA数据复原成三基色，就需要信号处置器ISP来处置。
图像传感器是起感光记录感化的元件，和菲林类似。有CMOS和CCD两品种型 CCD又叫电荷转移器件，光电二极管排成一列叫一维型曲线式传感器，光电二极管行摆列叫二维型面积式图像传感器。
CCD由光电二极管感光部件、ccd转移部件和电荷放大器件构成，当光照射时，光子激发电荷，电荷产生堆积，感光部件与转移部件之间加上栅电压，堆积的电荷在栅电压的感化下，起头定向挪动至转移部件，经放大输出，那些输出的电荷信号带有图像信息。
图像传感器的开展趋向是高敏传染感动、高分辩率、省电、低压工做等高性能标的目的开展。
CMOS图像传感器由金属氧化物半导体集合而成，每一个像素能够集成多种器件，好比放大器，A/D转换器等。
CCD和CMOS感光元件的差别之处CCD成像量量好，但是造做起来比力复杂，并且耗能大，CMOS固然成像量量较差，但是驱动电压低，造造简单，CMOS能够和其他器件集成，每一个像素都能够实现完好的功用，比拟CCD是成千上万个像素摆列，每一个像素激发的电荷聚集到一路，运输到放大器和数据处置器，如许给后续处置增加很多承担，并且大量的电荷聚集，也给通道提出了更高的要求，在手艺上呈现了瓶颈，CMOS中每个像素零丁完成信号放大和信号处置工做，那些特点，形成CMOS噪声较大。若是CMOS克制噪声大的缺点，进步成像量量，CMOS就会超越CCD，成为图像传感器的首选。
有的厂家在宣传中会提到“背照式”“BSI”等概念，现实上BSI就是背照式CMOS的英文简称，背照式CMOS是CMOS的一种，它改善了传统CMOS感光元件的感光度，在夜拍和高感的时候成像效果相对好一些。
二、手机摄像头的成像原理物方光线进入系统，颠末镜头，抵达图像传感器，光子打到传感器上产生可挪动电荷，那是内光电效应，可挪动电荷聚集构成电信号，因为处置器无法识别电荷信号，需要把电信号转化为数字信号，关于图像传感器是cmos的系统不需要外加模数转换器，而关于以ccd做为图像传感器的系统需要A/D转换器，颠末模数转换器件，电荷信号转换成数字信号，数字信号颠末放大电路进入微处置器，数字信号颠末DSP数字信号处置芯片颠末存储处置后，传输到屏幕构成和物一样的图像。
三、影响手机摄影量量的因素像素凡是所说的“5000万像素”现实是指相机的分辩率，其数值大小次要由相机传感器中的像素点（即最小感光单元）数量决定，例如5000万像素就意味着传感器中有5000万个像素点，和手机屏幕中的像素数量决定屏幕是720p或1080p分辩率是一个事理。
凡是会认为相机像素越高，拍的照片就越明晰，现实上。相机的像素独一能决定的是其所拍图片的分辩率，而图片的分辩率越高，只代表了图片的尺寸越大，其实不能申明图片越明晰。
但是当前支流的手机屏幕为1080p级别（1920×1080像素），无论是1300万像素相机所得的4208×3120像素照片，仍是800万像素摄像头的3200×2400像素照片，都超出了1080p屏的解读范畴，最末城市以1920×1080像素显示，所以肉眼所看到的明晰度也是没有区此外。
高像素的长处
更高像素的相机所拍图片的尺寸更大，假设我们想把样张打印出来，以常规的300像素/英寸的打印尺度来计算，1300万像素相机所拍的4208×3120像素样张，可打印17英寸照片，而800万像素相机的3200×2400像素样张，打印超越13英寸的照片就起头模糊了。很显然1300万像素相机样张可打印的尺寸更大。
传感器既然像素不是决定图片量量的关键因素，那么谁才是呢？谜底是传感器。
相机传感器次要分两种：CCD和CMOS。CCD传感器固然成像量量好，但是成本较高，其实不适用于手机，而CMOS传感器凭仗着较低的功耗和价格以及优良的影像品量，在手机范畴应用最为普遍。
CMOS传感器又分为背照式和仓库式两种，二者系出同门，手艺最早都由索尼研发，索尼背照式传感器品牌名为“Exmor R”，仓库式传感器为“Exmor RS”。
相对来说，传感器尺寸越大，感光性能越好，捕获的光子（图形信号）越多，信噪比越低，成像效果天然也越超卓，然而更大的传感器却会招致手机的体积、重量、成本增加。
背照式传感器的呈现，有效的处理了那个问题，在不异尺寸下，它使传感器感光才能提拔了100%，有效地改善了在弱光情况下的成像量量。
2012年8月，索尼发布了全新仓库式传感器（Exmor RS CMOS），需要留意的是，它和背照式传感器并不是演进关系，而是并列关系，仓库式传感器的次要优势是在像素数连结稳定的情况下，让传感器尺寸变得更小，也能够理解为，在与背照式传感器的像素数不异时，仓库式传感器的尺寸会更小，从而节省了空间，让手机变得更薄、更轻。
镜头镜头是将拍摄景物在传感器上成像的器件，相当于相机的“眼睛”，凡是由由几片透镜构成，光线信号通过时，镜片们会层层过滤杂光（红外线等），所以，镜头片数越多，成像就越实在。
光圈光圈由镜头中几片极薄的金属片构成，能够通过改动光圈孔的大小控造进入镜头抵达传感器的光线量。光圈的值凡是用f/2.2、f/2.4来暗示，数字越小，光圈就越大，两者成反比例关系。
它的工做原理是，光圈开得越大，通过镜头抵达传感器的光线就越多，成像画面就越亮堂，反之画面就越暗。因而，在夜拍或暗光情况下，大光圈的成像优势就更明显。
除了控造通光量，光圈还具有控造景深的功用。生活中，我们时常会看到布景虚化效果很强的照片，不只凸起了拍摄焦点，还具有很唯美的艺术感，而那就是所谓的景深。光圈开的越大，景深越小，布景虚化效果就更明显。
相机算法相机算法，可以模仿人眼分辨，对图像色彩停止矫正。我们通俗人眼看到的色彩，城市颠末大脑加工处置后呈现，因而可能并不是天然中物体实在的颜色。而手机通过摄像头拍摄的画面，与人脑一般辨认的颜色有差别，相机算法，就是纠正那种色彩误差的过程。
苹果虽硬件其实不非常凸起，但在相机算法上，业界公认，确实更有优势。因而硬件更多，并非手机更能出片的包管。
现在公家敌手机成像的要求越来越高，以至希望与单反的效果相比。但目前的算法，远没到达同时、快速处置那么多需求的水准。所以，仍是需要硬件端的晋级来支持。
四、手机要那么多摄像头干什么？手机的多摄像头计划，一般都是一颗主摄+N个副摄，主摄负责成像，副摄辅助，而辅助的维度，又有良多种。
若是彩色主摄＋长焦副摄，副摄的功用就是优化变焦效果，防抖；若是彩色主摄+黑白副摄，副摄会对照片细节停止再一次勾勒，夜间拍摄十分nice；别的，彩色主摄+ToF的组合，则增加了3D效果，体感游戏不在话下。
小米 CC9 Pro，装备了 5 颗摄像头，主摄像头的像素到达了 1 亿像素，在DxOMark相机排名第一，到达了 121 分。
小米CC9 Pro后置的五个摄像头：一亿像素主摄镜头:四轴光学防抖500万像素超长焦镜头:5 倍无损变焦，10 倍混合光学变焦, 更高 50 倍数码变焦，四轴光学防抖1200万像素人像镜头2000万像素广角镜头200万像素微距镜头组别的还装备了，双闪光灯，一个为强光，另一个为柔光
面临那么多镜头，不能不说一下，不管手机有几个镜头，它设置装备摆设更高的主摄镜头永久是最重要的，对最末摄影的成果影响更大。
所以我们重点介绍一下那一颗主摄像头，那颗1亿像素镜头是小米结合三星定造的，撑持光学防抖，多达8P镜头，撑持像素4合1手艺（2700 万像素），超大感光元件。如许一颗惊世骇俗的主镜头能够给我们带来什么呢？
在暗光情况下能够获得更充沛的进光量，夜拍会十分明晰；变焦能够大幅提拔，1 亿 800 万 的照片，我们即使通过传统的剪裁相片来做伪变焦，剪裁四分之一后的相片仍然有 2700 万的有效像素，何况还共同长焦镜头一路，在通过手机用途理器算法处置，完全能够做到十分好的效果；总结一下，手机为什么需要那么多摄像头？
因为手机因为机身狭小空间限造，在摄影镜头硬件上，无法和体积是手机数十倍的相机比拟较；但是我们能够通过增加摄像头数量，让手机搭载差别偏重点的多个摄像头，在通过手机强大挪动处置器，共同各类优良的图形处置算法，能够让多张照片优化处置一张最末的照片。
在群众越来越要求原相机量量的时代，若是要兼容更多成像效果，如长焦、广角等，手机就需要不竭叠加各式功用的镜头。
本文摘录手机摄像头手艺构造与原理-面包板社区
摘录知乎栖木