电脑摄像头模组工作原理及质量区分

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摄像头是怎么工作的？

摄像头硬件可分为三部份：镜头、感光器、DSP数字处理芯片。光线从镜头进来，到达感光器，感光器进行光电转换使光线变成数字电信号，再传给一个DSP数字处理芯片进行图像处理，然后就可以保存或在屏幕上显示了，也就是我们看到的视频。

　 摄像头硬件三大部件之一的DSP数字处理芯片也可细分为三部分：ISP图像信号处理器、图像编码器和USB设备控制器。ISP图像信号处理器芯片和感光器的接口，负责接收感光器传来的图像信号。图像编码器对原始图像信号进行编码压缩，使图像数据体积尽量小，便于传输和保存。USB设备控制器负责和电脑主机通信，将图像数据经USB接口传给电脑中安装的视频软件。

摄像头硬件三大部件都直接决定成像质量：

　 首先谈镜头，市面上镜头的材质分塑料的、玻璃或玻璃纤维的、玻塑混合的，玻璃的通光性肯定比塑料的好，通光性好也即外部景物反射的光线大部份都通过了镜头传到了感光器，而不是被镜头散射掉了。最好的镜头是四层光学玻璃加镀了一层虹膜的，通称五层玻璃镜头。虹膜又称增透膜，看镜头是否偏红或偏蓝就可判断是否镀膜，其中镀蓝膜的又比镀红膜的要好。通光性参数标示为f，值越小通光性越好，一般f=2.0好一点的f=1.8 。

　 接着来谈下感光器，它们的作用相当于传统相机中的底片，感光器材质有CCD和CMOS两种。CCD的分辨率高，色彩还原逼真，但是其价格昂贵；与CCD相比，CMOS具有反应快、节能及成本低等特点，而且在百万像素内CMOS的感光效果完全可以和CCD媲美，因而摄像头几乎全都采用CMOS作为感光元件。感光器决定了成像的色彩保真度和最大硬件分辨率，市面上的摄像头硬件分辨率最高能达到130万像素，也即图像分辨率最高1280*1024，一般摄像头硬件分辨率只有30万像素，也即图像分辨率最高640*480。商家们鼓吹的静态300万像素、500万像素指的是成像经过DSP数字处理芯片智能计算自动补点后达到的插值分辨率，其过程类似于用软件Photoshop来修图，其效果可想而知。目前市场上的摄像头产品采用的CMOS品牌较多，主要有韩国现代Hynix(MagnaChip)，美国美光Micron，美国豪威OmniVision，中国台湾原相Pixart，韩国CISensor，韩国PixPlus，源于惠普的美国安捷伦Agilent，中国台湾锐相ICMedia，中国台湾泰视TASC等等，前四家的市场占有率达到90% 。

　 最后来谈下DSP数字处理芯片，如前述成像在传给电脑中的视频软件前，要先由DSP数字处理芯片处理，若DSP数字处理芯片处理速度过慢，在视频软件中看到的画面就会显得有停顿有拖影现象。主流DSP主芯片厂商有中国中星微Vimicro、中国台湾松翰SONIX、美国禾瑞亚Empia 。目前市场上占有率最高的DSP是中星微的301P和301PL，与各SENSOR兼容性良好，其地位可以与Intel在CPU市场的地位相媲美。此外它在自动曝光/增益/白平衡/色彩/噪点控制/伽玛校正以及动态缩放边缘抗锯齿算法方面都有其独到之处，图像转换速度也非常快，保证了摄像头画面的流畅度。

如何选购摄像头?

　 如上述，决定成像质量的因素是多样的，因此选购摄像头只能是整体考量。“不看广告看疗效”，“照片和真人那是两码事”，产品的外观、性能当场看最直接最可信，也最有说服力。摄像头拿在手上，首先可确定其品牌、其镜头和主支架材质，支架有没有特殊工艺，镜头是不是玻璃的、镀的什么膜，是自动对焦还是手动调焦。接下来可考察其成像质量，图像若放大至全屏效果还可接受则可确定其插值像素达百万以上，进一步看远景近景微距是否都清晰、有无球形失真，曝光是否自然，色彩是否贴近真实场景，拍摄文字的效果如何，最后用手指在镜头前晃动若无拖影现象则可确定其DSP芯片处理速度较快。这里要有的一个心态就是，基本上没有哪款摄像头是全能的，也即只某些方面突出，有的光线充足的情况下成像比别的摄像头都清晰，但暗光表现力极差，有的暗光下能拍出好效果，但光线充足时有过曝现象，有的近景远景暗光情况下表现都不错，但微距拍摄时出现球形失真，有的适合静态拍摄，但拍运动场景拖影极明显，有的各方面具优，但造型太差或价格偏高。选择一款适合你满足你大部份用途的即可，别挑花了眼自寻烦恼。传说，闭上眼你能感觉到它的召唤。

　 一番考察下来，该产品大概是什么档次就清楚了，塑料镜头的杂牌或无牌的摄像头一般30块左右，塑料镜头的品牌的百万以上像素摄像头一般60块左右，五层玻璃镜头的30万硬件像素但号称500万静态像素的品牌摄像头，视支架材质不同价格90-130块不等，部份130万硬件像素的小品牌摄像头也在这个价位。

　 硬件像素130万的大品牌摄像头300-500元不等，200万硬件像素800万静态像素的大品牌摄像头600-1000元不等。不太建议购买，因为只用于视频聊天的话30万像素的足够了，网速也有限制，像素太高本地视频不卡，对方看到的画面也许就是一帧一帧的在动。即便想搞一些自拍传到网上的话，那些号称500万静态像素的中档摄像头也能满足要求，处于保存目的的话还不如多掏点钱去买数码相机或DV。