概述
视频聊天日渐流行，摄像头正被越来越多“聊友”使用，怎样购买好的摄像头成为了倍受关注的问题。虽然说现在的摄像头价格和外观都差不多，但是要真正买到显示效果好的产品，自然对产品要有一定程度的认识才行，下面就剖析一下有关摄像头的关键要素，让大家知道选购摄像头时应该注意什么问题。
镜头作为摄像头的第一道关卡，很大程度上决定了摄像头的显示效果。一般来说镜头材料有玻璃或塑料，通常采用数层结构。玻璃镜头的显示效果远比塑料镜头好，市面上一般比较好的摄像头都采用4片玻璃结构的镜头，就是俗称的4G镜头；有的再加上一层虹膜增强滤光性，就叫成5G镜头。有些黑心的厂商为了节省成本，用两层玻璃两层塑料做镜头，然后就宣称自己也是4G镜头，这样的摄像头显示效果不可能好。镜头显示效果还涉及到一个镜头通光量的问题，通光量f值越小，通光量越大，成像效果就越好。如今市面上摄像头镜头的通光量f值一般在2.0左右，最好的摄像头镜头通光量f值在1.8。
摄像头第二道关卡就是感光器（Sensor）。Sensor有CCD和CMOS两类，CCD比较昂贵，但成像像素高、清晰度高、色彩还原系数高，能耗也相应地高；CMOS价格低、功耗低、响应速度快。由于摄像头都是低像素产品，所以摄像头选用CMOS比较普遍。
摄像头第三道关卡就是DSP，DSP起了一个优化图像信号的作用，所以好的DSP可以令图像更流畅。较流行的DSP芯片有Sonix602A、中星微301P、ST等等，其中中星微301P是比较好的。在USB1.1的条件下，一般DSP可以做到15FPS，好的DSP可以做到25FPS。
了解以上3点，基本上选购摄像头就没有问题了，预祝大家能买到自己喜欢的设想头。
现在市场上各种像素的摄像头都有，有30万，35万，38万，48万，50万，68万，80万，130万。搞得很多朋友们头晕眼花，因此我从网上找到一个采购的指南，简单写给大家，做个参考吧。
摄像头的结构：光线--镜头--感应器（转化为数字信号）--图象处理器（DSP，也是大家通常所说的主芯片）--通过USB传送到电脑产生图象。摄像头的像素是感应器决定的。
现在市面上的摄像头主要分为两类：
第一类：市面上那些标识30万像素的。实际像素为10万，它不是国内主要摄像头市场，因此不用多说。
第二类：市面上那些标识35万，38万，48万，50万，68万，80万，130万的摄像头。这类摄像头的感应器主要有韩国现代HY7131E，韩国现代HY7131R，美光360。HY7131E----可以说是目前为止世界真正视频效果第一的摄像头传感器（可惜停产了）。现在主要的就是美光360和HY7131R。他们的像素总数是651X487,约为31.7万像素，但这些像素并不能都是用来成像，像素排列的四周必须有几排像素用于颜色校正，而不能成像，再加上一些“坏点”，真正的像素也就只有640X480个像素点，约为30.7万像素。这种真正30万像素的摄像头，行业习惯统称为35万像素。至于那些号称38万，48万，50万，68万，80万，130万，那全是商家根据市场需要而标注的。
由于现在国内市场主要是以第二类摄像头为主，这类摄像头的主芯片（DSP）主要有Vimicro301，TOPRO,SONIX等，其中Vimicro301做主芯片的摄像头占主导。是中星微公司研制的，中星微电子研发的DSP的这一领域全球占有率超过60%。可以说301P是现在国内市场最好的一颗DSP，他现在只支持HY7131E，HY7131R，美光360三种感应器。
如何选购呢？摄像头的效果主要取决于图象处理器（DSP）+感应器+镜头。其中效果最好的方案就是301P+美光360+5玻镜头，其次为301P+HY7131R+5玻镜头。
综合上述，大家购买摄像头主要就是看图象处理器（DSP）+图象感应器+镜头，不要再去关心什么像素了。好的摄像头图象处理器一般是采用301P的，这也是主流，图象感应器最好是美光360，其次是HY7131R。镜头这块最好是5层玻璃镜头。
关于摄像头选择的小技巧
随着摄像头的大量普及，有这么一种现象越来越值得引起注意：很多厂商在宣传其产品时，总是标榜自己的产品拥有多么高的像素数，总是要夸大其词地宣称自己的摄像头像素数有多高。这样称的厂家多了，以至于连消费者也以像素值来衡量摄像头的好坏，摄像头好与不好，要看像素值高与不高。那么我不禁要问：像素值真的有那么高吗？高像素就等于高质量吗？高像素真的那么重要吗？
不可否认，像素值对于摄像头来说确实是一个非常关键的因素，很大程度上像素值决定了摄像头的好坏。然而并不能完全等同。
其实，摄像头的好坏不光只靠像素值来决定的。有些厂商把像素吹得多高也没有用处，还得看摄像头采用的是什么样的镜头，什么样的传感器件和什么样的主控芯片。
DSP生产厂商较多，市面上较为流行的有：SONIX（松瀚）602A、VIMICRO（中星微）301P、ST、SUNPLUS（SUN+重点发展单芯片的CIF和VGA，但图像质量一般）、OVT（OVT511、OVT519前两年较流行，现有少数产品在市场上）。顺便提一下，经过工程师的反复测试，，松瀚的602方案感光性要好，而中星微301的方案摄像头是如今市面上最好的。为什么中星微的301方案要优于其他呢，CMOS取得的信号要经过DSP处理，才能够得到最终的JPEG、TIFF或者RAW格式的文件，DSP的处理则决定着最终得到的图像的色彩饱和度和图形转换的速度等。这也就是为什么中星微301无论在清晰度和速度都要比其他的强，为什么松瀚602方案比其它的感光能力强的原因，这是由各厂家的风格决定的。
还有一个导致像素不能够成为评价摄像头性能标准的原因，就是从消费者实际应用的角度来看。现在普遍使用的35万像素摄像头已经能够满足正常使用，继续提高像素数会造成摄像头传输速度下降、文件体积过大等负面影响，而对成像质量带来的提升反而很小。30万像素可以达到大约640×480的解析度，能够支持30帧/秒视频捕获速度已经足够，根据这个结果来看，再大的像素值对一般用户来说都完全失去了意义。
一、摄像头简介
摄像头（CAMERA）又称为电脑相机、电脑眼等，它作为一种视频输入设备，在过去被广泛的运用于视频会议、远程医疗及实时监控等方面。近年以来，随着互联网技术的发展，网络速度的不断提高，再加上感光成像器件技术的成熟并大量用于摄像头的制造上，这使得它的价格降到普通人可以承受的水平。普通的人也可以彼此通过摄像头在网络进行有影像、有声音的交谈和沟通，另外，人们还可以将其用于当前各种流行的数码影像、影音处理.
二、摄像头的分类
摄像头分为数字摄像头和模拟摄像头两大类。模拟摄像头可以将视频采集设备产生的模拟视频信号转换成数字信号，进而将其储存在计算机里。模拟摄像头捕捉到的视频信号必须经过特定的视频捕捉卡将模拟信号转换成数字模式，并加以压缩后才可以转换到计算机上运用。数字摄像头可以直接捕捉影像，然后通过串、并口或者USB接口传到计算机里。现在电脑市场上的摄像头基本以数字摄像头为主，而数字摄像头中又以使用新型数据传输接口的USB数字摄像头为主，目前市场上可见的大部分都是这种产品。除此之外还有一种与视频采集卡配合使用的产品，但目前还不是主流。
由于个人电脑的迅速普及，模拟摄像头的整体成本较高等原因， USB接口的传输速度远远高于串口、并口的速度，因此现在市场热点主要是USB接口的数字摄像头。以下主要是指USB接口的数字摄像头。
三、摄像头的工作原理
摄像头的工作原理大致为：景物通过镜头（LENS）生成的光学图像投射到图像传感器表面上，然后转为电信号，经过A/D（模数转换）转换后变为数字图像信号，再送到数字信号处理芯片（DSP）中加工处理，再通过USB接口传输到电脑中处理，通过显示器就可以看到图像了。
注1：图像传感器（SENSOR）是一种半导体芯片，其表面包含有几十万到几百万的光电二极管。光电二极管受到光照射时，就会产生电荷。
注2：数字信号处理芯片DSP（DIGITAL SIGNAL PROCESSING）功能：主要是通过一系列复杂的数学算法运算，对数字图像信号参数进行优化处理，并把处理后的信号通过USB等接口传到PC等设备。
DSP结构框架:
1. ISP（image signal processor）（镜像信号处理器）
2. JPEG encoder（JPEG图像解码器）
3. USB device controller（USB设备控制器）
四、摄像头的主要结构和组件
从摄像头的工作原理就可以列出摄像头的主要结构和组件：1、 镜头（LENS）透镜结构，由几片透镜组成,有塑胶透镜（plastic）或玻璃透镜（glass）。2、 图像传感器（SENSOR）可以分为两类：CCD（charge couple device） ：电荷耦合器件CMOS(complementary metal oxide semiconductor)：互补金属氧化物半导体3、 数字信号处理芯片（DSP）DSP生产厂商较多，市面上较为流行的有：SONIX（松瀚）602A、VIMICRO（中星微）301P、ST（罗技LOGITECH的DSP提供商）、SUNPLUS（SUN+重点发展单芯片的CIF和VGA，但图像质量一般）、OVT（OVT511、OVT519前两年较流行，现有少数产品在市场上）。4、电源摄像头内部需要两种工作电压：3.3V和2.5V，因此好的摄像头内部电源也是保证摄像头稳定工作的一个因素。
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)
2、图像格式(Image Format/ Color space)
RGB24,I420是目前最常用的两种图像格式。
●RGB24：表示R、G、B三种颜色各8bit，最多可表现256级浓淡，从而可以再现256*256*256种颜色。
●I420：YUV格式之一。
●其它格式有: RGB565，RGB444，YUV4:2:2等。
3、自动白平衡调整（AWB）
定义：要求在不同色温环境下，照白色的物体，屏幕中的图像应也是白色的。
色温表示光谱成份，光的颜色。色温低表示长波光成分多。
当色温改变时，光源中三基色（红、绿、蓝）的比例会发生变化，需要调节三基色的比例来达到彩色的平衡，这就是白平衡调节的实际。
4、图像压缩方式
JPEG：(joint photographic expert group)
静态图像压缩方式。一种有损图像的压缩方式。压缩比越大，图像质量也就越差。当图像精度要求不高存储空间有限时，可以选择这种格式。目前大部分数码相机都使用JPEG格式。
5、彩色深度（色彩位数）
反映对色彩的识别能力和成像的色彩表现能力
实际就是A/D转换器的量化精度，是指将信号分成多少个等级。常用色彩位数（bit）表示。
彩色深度越高，获得的影像色彩就越艳丽动人。
6、图像噪音
指的是图像中的杂点干挠。
表现为图像中有固定的彩色杂点。
7、视角
与人的眼睛成像是相成原理，简单说就是成像范围。
8、输出/输入接口
串行接口（RS232/422）:传输速率慢，为115kbit/s
并行接口（PP）：速率可以达到1Mbit/s
红外接口（IrDA）：速率也是115kbit/s，一般笔记本电脑有此接口
通用串行总线USB：即插即用的接口标准，支持热插拔。USB1.1速率可达12Mbit/s,USB2.0可达480bit/s
IEEE1394(火线)接口(亦称ilink):其传输速率可达100M~400Mbit/s
从摄像头的组成来看决定一个摄像头的品质从硬件上来说主要是：1、 镜头（LENS）镜头的组成是透镜结构，由几片透镜组成，一般有塑胶透镜(plastic)或玻璃透镜(glass)。通常摄像头用的镜头构造有：1P、2P、1G1P、1G2P、2G2P、4G等。透镜越多，成本越高；玻璃透镜比塑胶贵。因此一个品质好的摄像头应该是采用玻璃镜头，成像效果就相对塑胶镜头会好。现在市场上的大多摄像头产品为了降低成本，一般会采用塑胶镜头或半塑胶半玻璃镜头（即：1P、2P、1G1P、1G2P等）。2、 图像传感器（SENSOR）图像传感器分为两类：CCD（charge couple device） ：电荷耦合器件CMOS(complementary metal oxide semiconductor)：互补金属氧化物半导体CCD的优点是灵敏度高，噪音小，信噪比大。但是生产工艺复杂、成本高、功耗高。CMOS的优点是集成度高、功耗低（不到CCD的1/3）、成本低。但是噪音比较大、灵敏度较低、对光源要求高。在相同像素下CCD的成像往往通透性、明锐度都很好，色彩还原、曝光可以保证基本准确。而CMOS的产品往往通透性一般，对实物的色彩还原能力偏弱，曝光也都不太好。所以我们在使用摄像头，尤其是采用CMOS芯片的产品时就更应该注重技巧：首先不要在逆光环境下使用（这点CCD同），尤其不要直接指向太阳，否则“放大镜烧蚂蚁”的惨剧就会发生在您的摄像头上。其次环境光线不要太弱，否则直接影响成像质量。克服这种困难有两种办法，一是加强周围亮度，二是选择要求最小照明度小的产品，现在有些摄像头已经可以达到5lux。最后要注意的是合理使用镜头变焦，不要小瞧这点，通过正确的调整，摄像头也同样可以拥有拍摄芯片的功能。目前，市场销售的数码摄像头中，基本是CCD和CMOS平分秋色。在采用CMOS为感光元器件的产品中，通过采用影像光源自动增益补强技术，自动亮度、白平衡控制技术，色饱和度、对比度、边缘增强以及伽马矫正等先进的影像控制技术，完全可以达到与CCD摄像头相媲美的效果。受市场情况及市场发展等情况的限制，摄像头采用CCD图像传感器的厂商为数不多，主要原因是采用CCD图像传感器成本高的影响。3、 数字信号处理芯片（DSP）在DSP的选择上，是根据摄像头成本、市场接受程度来进行确定。现在DSP厂商在设计、生产DSP的技术已经逐渐成熟，在各项技术指标上相差不是很大，只是有些DSP在细微的环节及驱动程序要进行进一步改进。4、 图像解析度/分辨率(Resolution)：摄像头的图像解析度/分辨率也就是我们常说的多少像素的摄像头，在实际应用中，摄像头的像素越高，拍摄出来的图像品质就越好，但另一方面也并不是像素越高越好，对于同一画面，像素越高的产品它的解析图像的能力也越强，但相对它记录的数据量也会大得多，所以对存储设备的要求也就高得多，因而在选择时宜采用当前的主流产品。由于受到摄像头价格、电脑硬件、成像效果等因素的影响，现在市面上的摄像头基本在30万像素这个档次上进行销售。还有就是由于CMOS成像效果在高像素上并不理想，因此统治高像素摄像头的市场仍然是CCD摄像头。值得注意的一点：有些分辨率的标识是指这些产品利用软件所能达到的插值分辨率，虽然说也能适当提高所得图像的精度，但和硬件分辨率相比还是有着一定的差距的。
客户在购买摄像头最关心的是采用什么镜头（当然客户很少有把镜头和图像传感器分开来问的）、最大分辨率、多少万像素、视频传输速度多少帧、接口类型之类的问题。如果摄像头是CMOS镜头、30万像素、最大分辨率为640*480、USB接口、最大传输速度为30帧/秒，客户就基本能够接受，因为这样配置的摄像头是市场上较为流行的。
1、 问：什么是CMOS镜头，而不是CCD的镜头，听说CCD镜头的摄像头效果会好一些？
答：首先采用CCD镜头的摄像头的成本会高出一些，另外在采用CMOS为感光元器件的产品中，通过采用影像光源自动增益补强技术，自动亮度、白平衡控制技术，色饱和度、对比度、边缘增强以及伽马矫正等先进的影像控制技术，完全可以达到与CCD摄像头相媲美的效果。我们的摄像头在软件中均有这些功能，因些您如果不是要求太高的情况，采用CMOS镜头的摄像头是您最佳的选择。
2、 问：都是CMOS镜头、30万像素的摄像头，为什么别人的可以上到的最大分辨率是704×576。
答：这些摄像头的分辨率是插值分辨率，是通过软件来实现，并不是真正硬件分辨率，类似于电脑某些部件通过软件来提高其性能，虽然说也能适当提高所得图像的精度，但实际效果并不好。
3、 问：说明书上标明是最大视频传输帧数是30帧，为什么我在640*480分辨率下测试只有10帧左右？
答：这主要是跟分辨率有关，最大视频传输帧数30帧/秒是在CIF（352*288）分辨率下实现的，而在VGA（640*480）分辨率一般为10帧左右/秒，原因是受到USB接口传输速度的制约，以CIF（352*288）、RGB24图像格式为例，每秒数据流量为：352*288*24*30=72990720（73兆位）=13Mb，经过压缩，由USB口传送到电脑时也有10Mb/秒左右，而USB口传输速率最高峰值也只有12 Mb/秒，因此在VGA分辨率的情况下，10帧/秒是很正常的情况。目前数字摄像头的视频捕获都是通过软件来实现的，对电脑的要求非常高，因此要达到最大视频传输帧数，就要求电脑硬件相应跟上。
4、 问：我的优是数码外星眼M6610在使用过程中，无论清晰度、色彩、亮度方面都很好，只是在物体晃动时会有拖影，图像略显模糊，不知是什么原因？
答：优是数码外星眼设计就是以清晰度、色彩鲜艳为主，速度快相应就牺牲了这些特点，这是因为优是数码考虑在现实运用中，摄像头主要还是用来获取静态图像，比如上网视频聊天，相信你不会在摄像头前不停的晃动吧。如果要解决这面的问题，可以在摄像头应用软件中，将图像的清晰度、色彩饱和度调低一些，就会得到一定的改善。
根据IT行业硬件发展的“摩尔定律”来看，数字摄像头也同样遵循其发展规律的，相信在未来几年内会发展的很快。从目前市场情况来看，制约摄像头发展的因素主要有以下几个方面的原因：
1、 摄像头市场起步较晚，消费者认知度、接受度较低，所以普及率较低，市场容量增大速度不够快，需要加以一定引导来推动市场消费。
2、 摄像头的实际应用不够广泛，有一定的局限性，目前还是作为一种消费类产品在销售，消费者只是把它作为视频聊天、制作简单的个人影像集、简单的监视系统等的工具。
3、 现在电脑硬件的限制，如电脑显示卡、显示器的分辨率、USB1.1接口速度，就影响高像素摄像的真正普及。
以个人观点来看，数字摄像头的未来发展趋势是：
1、 高像素（50万、80万）、高质量图像传感器（CCD）、高传输速度（USB2.0或其他接口）的摄像头将会是未来的发展趋势；
2、 专业化（只作为专业视频输入设备来使用）、多功能化（附带其他功能，例如附带闪存盘，趋向数码相机方向发展，也可以设想以后的摄像头可以具有扫描仪的功能）等也是将来的发展趋势；
3、 更人性化、更易于使用、更多的实际应用功能才是客户的真正需求。
最后
以上就是阳光日记本为你收集整理的CMOS sensor的全部内容，希望文章能够帮你解决CMOS sensor所遇到的程序开发问题。
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