在摄像头模组中,图像传感器是灵魂部件,决定着摄像头的成像品质以及其他组件的结构和规格,在模组中占据52%的成本。CMOS图像传感器(CIS)和CCD(电荷耦合器件)是当前主流的两种图像传感器。数据显示,今年第一季度发货的每部智能手机平均装有3.5个以上的图像传感器。大家可能有这样的疑问,同样是高清网络摄像机为什么图像效果会有差异呢?使用同样的配件,为什么晚上的效果也不同呢?其实这是与我们使用的sensor(即图像传感器)的硬件技术指标相关的,不管是CCD还是CMOS图像传感器,主要有“像素、靶面尺寸、感光度、电子快门、帧率、信噪比”这六大硬件技术指标。以下将对这六大硬件技术指标进行解读,方便大家有更深入的了解。

 

图像传感器

 

    像素

 

    传感器上有许多感光单元,它们可以将光线转换成电荷,从而形成对应于景物的电子图像。而在传感器中,每一个感光单元对应一个像素(PX),像素越多,代表着它能够感测到更多的物体细节,从而图像就越清晰,像素越高,意味着成像效果越清晰。

 

    靶面尺寸

 

    图像传感器感光部分的大小,一般用英寸来表示。和电视机一样,通常这个数据指的是这个图像传感器的对角线长度,如常见的有1/3英寸,靶面越大,意味着通光量越好,而靶面越小则比较容易获得更大的景深。比如1/2英寸可以有比较大的通光量,而1/4英寸可以比较容易获得较大的景深。

 

    感光度

 

    即是通过CCD或CMOS以及相关的电子线路感应入射光线的强弱。感光度越高,感光面对光的敏感度就越强,快门速度就越高,这在拍摄运动车辆,夜间监控的时候尤其显得重要。这就是解释了为什么不同的摄像机夜视会有很大差别,感光度的单位是V/LUX-SEC,V(伏)就是我们通常说的电压的单位,LUX-SEC:是光强弱的单位,这个比值越大,夜视效果越好。

 

图像传感器

 

    电子快门

 

    是比照照相机的机械快门功能提出的一个术语。其控制图像传感器的感光时间,由于图像传感器的感光值就是信号电荷的积累,感光越长,信号电荷积累时间也越长,输出信号电流的幅值也越大。电子快门越快,感光度越低,适合在强光下拍摄。

 

    帧率

 

    既指单位时间所记录或者播放的图片的数量。连续播放一系列图片就会产生动画效果,根据人类的视觉系统,当图片的播放速度大于15幅/秒(即15帧)的时候,人眼就基本看不出来图片的跳跃;在达到24幅/s~30幅/s(即24帧到30帧)之间时就已经基本觉察不到闪烁现象了。每秒的帧数(fps)或者说帧率表示图形传感器在处理场时每秒钟能够更新的次数。高的帧率可以得到更流畅、更逼真的视觉体验。

 

图像传感器

 

    信噪比

 

    是信号电压对于噪声电压的比值,信噪比的单位用dB来表示。一般摄像机给出的信噪比值均是AGC(自动增益控制)关闭时的值,因为当AGC接通时,会对小信号进行提升,使得噪声电平也相应提高。信噪比的典型值为45~55dB,若为50dB,则图像有少量噪声,但图像质量良好;若为60dB,则图像质量优良,不出现噪声,信噪比越大说明对噪声的控制越好。这个参数关系的图像中噪点的数量,信噪比越高,给人感觉画面越干净,夜视的画面中点状的噪点就越少。

 

    现如今,数码相机、智能手机、摄像机等电子产品上都搭载了性能十分强大的图像传感器,能够让我们很方便的获取分享图片。随着医疗、安防、工业电子等细分应用领域各自市场体量的不断增长,其中所蕴含的CMOS图像传感器市场潜力是众人有目共睹的。对此,国内厂商可以从细分市场切入,去强化和扩张自己在行业市场的影响力,并通过不断的技术创新及产品升级来巩固自身的优势。