关于cmos芯片图像传感器

CMOS芯片是一种低耗电存储器，其主要作用是用来存放BIOS中的设置信息以及系统时间日期6。应该把它和BIOS芯片区别开。早期的CMOS芯片是一块单独的芯片，共有64个字节存放系统信息。386以后的微机一般将MC146818A芯片集成到其它的IC芯片中，586以后主板上更是将CMOS与系统实时时钟和后备电池集成到一块叫做DALLDADS1287的芯片中。随着微机的发展、可设置参数的增多，现在的CMOS芯片一般都有128字节及至256字节的容量。

CMOS图像传感器（主要指标）

MP：megapixel，兆像素（百万像素）常见的有0.3M、1M、2M、5M、13M、20M、40M、100M（1亿像素）等。像素数量和分辨率是两个密不可分的重要概念，它们的组合方式决定了图像的数据量，同样大小的图像，分辨率越高，包含的像素越多。像素总数是指所有像素的总和，像素总数是衡量CMOS图像传感器的主要技术指标之一。CMOS图像传感器的总体像素中被用来进行有效的光电转换并输出图像信号的像素为有效像素。有效像素总数隶属于像素总数集合。有效像素数目直接决定了CMOS图像传感器的分辨能力。

Optical Format 光学尺寸

光学尺寸越大，则成像系统的尺寸越大，捕获的光子越多，感光性能越好，信噪比越低。

目前CMOS图像传感器的常见尺寸有1、2/3、1/2、1/3、1/4英寸等。

Pixel Size 像素尺寸

芯片像元阵列上的每个像素的实际物理尺寸，通常的尺寸包括14um、10um、9um、7um、6.45um、3.75um、3.0um、2.0um、1.75um、1.4um、1.2um、1.0um等。

像元尺寸从某种程度上反映了芯片的对光的响应能力，像元尺寸越大，能够接收到的光子数量越多，在同样的光照条件和曝光时间内产生的电荷数量越多。

对于弱光成像而言，像元尺寸是芯片灵敏度的一种表征。

Output Format 输出格式

（1）RAW（或RAW RGB）

CMOS图像传感器输出的原始图像格式是RAW。RAW图像就是CMOS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原数据（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”。

（2）RGB

从RAW到RGB格式。RGB格式有RGB565：每个像素用16位表示，RGB分量分别使用5位、6位、5位（常用也就是上说的RGB）RGB555：每个像素用16位表示，RGB分量都使用5位（剩下1位不用）RGB24：每个像素用24位表示，RGB分量各使用8位RGB32：每个像素用32位表示，RGB分量各使用8位（剩下8位不用）ARGB32：每个像素用32位表示，RGB分量各使用8位（剩下的8位用于表示Alpha通道值）。

（3）YUV

YUV三个字母中，其中"Y"表示明亮度（Luminance或Luma），也就是灰度值；而"U"和"V"表示的则是色度（Chrominance或Chroma），作用是描述影像色彩及饱和度，用于指定像素的颜色。YUV存储格式有两大类：planar（平面格式）和packed（打包格式）。

Max Frame Rate 最大帧率

帧率指的是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时就已经基本觉察不到闪烁现象了。

每秒的帧数或者帧率表示CMOS图像传感器在处理图像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。

Output Interface 输出接口

MIPI: 移动行业处理器接口，是MIPI联盟发起的为移动应用处理器制定的开放标准。串行数据，速度快，抗干扰，主流输出接口。

LVDS：低压差分信号技术接口。

DVP：并口传输，速度较慢，传输的带宽低。

Parallel：并行数据，含12位数据信号，行场同步信号和时钟信号。

HISPI:高速像素接口，串行数据。

SLVS-EC: 由 SONY 公司定义，用于高帧率和高分辨率图像采集，它可以将高速串行的数据转化为 DC（Digital Camera）时序后传递给下一级模块 VICAP（Video Capture）。SLVS-EC 串行视频接口可以提供更高的传输带宽，更低的功耗，在组包方式上，数据的冗余度也更低。在应用中 SLVS-EC 接口提供了更加可靠和稳定的传输。

CRA 主光线角度

从镜头的传感器一侧，可以聚焦到像素上的光线的最大角度被定义为主光角（CRA），镜头轴心线附近接近零度，与轴心线的距离越大，角度也随之增大。CRA与像素在传感器的位置是相关的。如果lens的CRA小于CMOS Sensor的CRA，一定会有偏色现象。lens的CRA一般略大于CMOS Sensor的CRA。

Sensitivity 灵敏度

灵敏度是CMOS图像传感器的重要参数之一。

它具有两种物理意义，一种是光器件的光电转换能力，与响应率的意义相同，即芯片的灵敏度，指在一定的光谱范围内，单位曝光量的输出信号电压（电流），单位可以为nA/Lux（纳安/勒克斯）、V/W（伏/瓦）、V/Lux（伏/勒克斯）、V/lm（伏/流明）。另一种是指器件所能传感的对地辐射功率（或照度），与探测率的意义相同，单位可用W（瓦）或Lux（勒克斯）表示。Sensitivity常作为sensor暗光表现的常用指标。

Dynamic Range 动态范围

动态范围由CMOS图像传感器的信号处理能力和噪声决定，反映了CMOS图像传感器的工作范围。

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