手机摄像头的工作原理它是如何拍摄照片的

这就是你平时拍照用的手机摄像头，这么个小玩意儿是如何拍照的呢？摄像头的前面是透镜组件，中间是对焦马达，最后面的是摄像头的图像传感器，它是摄像头最重要的核心。传感器中间是一个巨大的感光方块网格，这里面的一个网格被称为一个像素，1000万像素的相机就有1000万个这种小网格，我们取其中的10×10大小的网格来具体看一下传感器是如何工作的。传感器上的网格分为三层，最上面是微透镜，中间是彩色滤光片，它由红、绿、蓝三种颜色组成。下面是光电二极管，进入镜头的光子首先会来到微透镜，微透镜会对光线进行聚焦，聚焦的光线通过彩色滤光片，比如光线通过红色的滤光片，滤光片会过滤掉除了红色外的所有颜色，所以最终只有红色能到达光电二极管，光电二极管能够吸收光子，并将吸收的能量转化为电能。这是如何。做到的呢？光电二极管的内部其实是一个PN节，制造二极管的材料主要是硅，硅外层有4个电子，它与其他硅原子共享电子，从而达到8个外层电子处于最稳定状态。如果想要增加硅的导电性，就必须进行掺杂。这是一块硅片，当往里面掺入磷元素时，由于磷元素最外层有5个电子，它和硅元子结合时会多出来一个电子，电子获得足够的能量时就会自由移动，这种掺入磷元素的硅片被称为N型半导体。这是另外一块硅片，当往里面掺入硼元素时，硼元素外层有3个电子，和硅原子结合时就会缺少一个电子，从而产生一个空血，这种掺入硼元素的硅片被称为P型半导体。当我们将两块掺杂的硅片结合在一起时，N型半导体多出的电子会向P型半导体的空穴移动，这样在没有自由电子和空穴的地方就形成了耗尽层，导致N型半导体带少量的证。电荷P型半导体带少量的负电荷，从而在耗尽层形成一个电场。当光线照射到PN结上时，PN节的共价键被电离，导致耗尽层产生空穴和电子对。在电场的作用下，电子会向N型半导体移动，空穴会向P型半导体扩散，这会在PN半导体之间形成非常大的电位差。如果我们在PN半导体之间连接上灯泡，电子就会开始流动并填充P型半导体的空穴。光电二极管就是这么将光子转换成电流的。二极管上的网格电路会采用逐行扫描的方式读取到这个电流值，然后魔术转换器会将模拟电流转换成数字信号，也就是二进制值生成的原始图像，接着会发送到手机的SOC芯片，通过mipi接口经过一系列传输，最终存入手机内存中SOC芯片的图像信号处理器会从内存拿到图像数据，然后进行一系列处理，比如阴影像素矫正、去马赛。特去噪、锐化、增强图像等等，优化完的图片接着会发送到GPU进行处理，GPU会将图像叠加到相机应用程序并缩放以适应屏幕，得到的图片数据接着发送到显示引擎处理，处理完成相机拍下的照片就能在屏幕显示出来了。那拍摄好的照片又是如何保存到相册的呢？回答这个问题前，如果你对这种知识动画感兴趣，可以下载左下角的精选APP进行学习，里面都是优质的中长视频合集，感兴趣的可以下载一下。言归正传，想要保存照片，首先需要将照片发送到视频编码处理器进行压缩，在这里，红、绿、蓝的值被转换为YUV值。接下来这些数据经过一系列算法会去除人眼无法检测到的信息，并将图像压缩为3兆左右的照片，压缩后的照片被发送回内存，然后经过路由进入到手机的闪存进行长期存储。如果你想要把照。片发送给你的朋友也很简单，照片首先会被读取到手机内存中，然后路由到调制解调器，在这里照片会被分割和组装成数据包，然后通过4g网络或WiFi的微芯片将数据转换成电磁波并发送出去。你的朋友通过蜂窝网络或者WiFi路由器就能收到你分享的照片了。

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