像素到底有多高？39款摄像头年度横评

    我们先来看看摄像头的工作原理，基本如下：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。

    透过上述流程我们可以了解到，摄像头的基本架构主要由3个主要部件构成：
· 镜头（LENS）
· 图像传感器（CMOS SENSOR）
· 数字信号处理器（DSP）

● 镜头简析

镜头，拆解后可以看到多层镜片

    网络摄像头的镜头大多由外部的金属“套筒”＋内部的多层镜片组成。镜头是透镜结构，由几片透镜组成,有塑胶透镜(plastic，P)或玻璃透镜(glass，G)。通常PC camera 用的镜头构造有：1G1P、1G2P、2G2P、4G等，部分产品使用了5G镜头。透镜层次越多，成本越高。

    另外，关于塑胶/树脂镜头与玻璃镜头的优劣问题，在数码相机领域争论已久，从现在的技术角度来看，已久难说两者孰优孰劣。不过，当应用在摄像头产品上时，玻璃镜头的确有一项优势是树脂/塑胶镜头无法相比的，就是抗“老化”能力，相对于树脂/塑胶镜头的较易“老化“（例如变色），玻璃镜头因环境因素而“老化”的几率和速度都要小很多，即可以更长久的保证视频的质量。

● 传感器（SENSOR）

拆解后的摄像头传感器

    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。

    图像传感器可以分为两类：

· CCD（charge couple device) ：电荷耦合器件

    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。在摄像头产品上，很少采用CCD图像传感器。

· CMOS(complementary metal oxide semiconductor)：互补金属氧化物半导体
    CMOS的优点是集成度高、功耗低（不到CCD的1/3）。但是噪音比较大、灵敏度较低、成本低，对光源要求高 。

    国内摄像头产品的传感器大多来自Micron（美光）和OV（omnivision)等品牌。

● 数字信号处理芯片（DSP）

    数字信号处理芯片DSP （Digital Signal Processor)是摄像头的大脑，效果相当于计算机里的CPU，它的功能主要是通过一系列复杂的数学算法运算，对由CMOS传感器传来的数字图像信号进行优化处理，并把处理后的信号通过USB等接口传到PC等设备，是摄像头的核心设备。

中星微DSP

松翰DSP

    在目前国内市场上的摄像头产品，绝大部分使用的都是中星微和松翰的主控芯片。

● 关于摄像头的分辨率

    在当前的市场上，摄像头产品的分辨率是宣传的重点之一，我们来了解一下摄像头分辨率，以及分辨率的决定因素。

    市面上常见的摄像头的分辨率其实是指sensor的有效感光像素，当然，还有个重要因素是DSP提高对该分辨率的支持。目前主流摄像头的分辨率可分为以下几类：

· VGA（640×480），又称30万像数（35万是指648×488，意义不大）
· SVGA（800×600），又称50万像数
· XGA（1024×768），又称80万像素
· SXGA（1280×1024），又称130万像素

    通过前面的文字我们可以了解到，网络摄像头的分辨率主要由两个因素决定，其一决定于摄像头所使用的传感器（Sensor）的有效感光像素，另外，还要取决于主控芯片（DSP）能够对该分辨率提供支持。简单说：主控芯片（DSP）＋传感器（Sensor）共同决定摄像头的分辨率。