相机中的一些常见参数及相关概念

图像传感器

　　图像传感器是利用光电器件的光电转换功能将感光面上的光像转换为光像成相应比例关系的电信号。与光敏二极管、光敏三极管等光敏器件相比，图像传感器是将其受光面上的光像，分成许多小单元，将其转换成可用的电信号的一种功能。

　　CCD：CCD是应用在摄影摄像方面的高端技术元件，CMOS则应用于较低影像品质的产品中，它的优点是制造成本较CCD更低，功耗也低的多。尽管在技术上有较大的不同，但CCD和CMOS两者性能差距不是很大，只是CMOS摄像头对光源的要求高一些。

　　CMOS：即互补性金属氧化物半导体，主要是利用硅和锗两种元素所做成的半导体。

　　在计算机领域，CMOS常指保存计算机基本启动信息（如日期、时间、启动设置等）的芯片。有时会把CMOS和BIOS混称，其实CMOS是主板上的一块可读写的并行或串行的FLASH芯片，是用来保存BIOS的硬件配置和用户对某些参数的设定。

 

图像信号处理（ISP）

　　图像信号处理，主要是用来对前端图像传感器输出信号处理的单元，以匹配不同厂商的图像传感器。

 

相机参数

　　白平衡：白平衡，字面意思上的理解是白色的平衡。白平衡是描述显示器中红绿蓝三基色混合生成白色精确度的一项指标。如果摄像机的色彩调整同景物照明的色温不一致就会发生偏色，白平衡就是针对不同色温条件下，通过调整相机内部的色彩电路使拍摄出来的影像抵消偏色，更接近人眼的视觉情况。

 

　　锐度：清晰度。

 

　　图像噪声：图像噪声是指存在于图像数据中的不必要的或多余的干扰信息，图像中各种妨碍人们对其信息接受的因素即可称为图像噪声。

 

　　FPS：FPS是图像领域中的定义，是指画面每秒传输帧数，通俗来讲就是动画或视频的画面数。FPS是测量用于保存显示动态视频的信息数量。每秒钟帧数越多，所显示的动作就会越流畅。通常，要避免动作不流畅的最低帧率是30秒，某些计算机视频格式，每秒只能提供15帧。

 

　　帧率：每秒显示帧数。

　　最大帧率/行频：即相机采集传输图像的速率。

　　对于面阵相机一般为每秒采集的帧数，对于线阵相机为每秒采集的行数。

　　

　　相机采集图像包括两个截然不同的部分，第一部分是曝光，曝光完成后进行第二部分的readout过程即从传感器的寄存器读出数据并传送出去。

　　帧周期 = 曝光时间 + 读图时间（整帧像素点读出来），帧率减小，帧周期增大，readout读图时间固定，则曝光时间增大，图像变亮。

 

　　曝光和增益是直接控制传感器（CCD/CMOS）上读出来的数据，是要优先调节的，以调节曝光时间为主，在不过曝的前提下，增加曝光时间可以增加信噪比，使图像更清晰。当然，对于很弱的信号，曝光也不能无限增加，因为随着曝光时间的增加，噪音也会积累，曝光补偿就是增加拍摄时的曝光量。

　　增益一般只在信号弱但不想增加曝光时间的情况下使用，一般相机增益都产生很大噪音。工业相机在不同增益时图像哦啊的成像质量不一样，增益越小噪点越小；增益越大，噪点越多，特别是在暗处。

 

　　饱和度（saturation）：饱和度指色彩的鲜艳程度，也称色彩的纯度。饱和度取决于该色中含色成分和消色（灰色）成分的比例。

 

　　Gamma曲线：Gamma曲线是一种特殊的色调曲线，当Gamma的值等于1时，曲线与坐标轴成45度的直线，这个时候表示输入和输出密度相同，高于1的Gamma值将会造成输出暗化，低于1的Gamma值将会造成输出亮化。

 

　　WDR：宽动态范围，指可以有更大的曝光宽容度，也就是说在高反差的环境下（例如逆光下的人脸），它可以拍下更多的细节，让人脸不是全黑，背景又不会死亮到过曝等等。

 

　　ROI：ROI是在成像应用中，在相机传感器分辨范围内定义一个或多个感兴趣的窗口区域，仅对这些窗口内的图像信息进行读出，只获取该局部区域的图像。设定较小的ROI区域可以减少相机传送及计算机需要处理的图像信息量并提高相机的采集帧率。

 

　　工业相机常见曝光方式区别（全局曝光和卷帘曝光）详见链接：http://www.csray.com/NewsDetail/712242.html#

 

　　integration time 积分时间

　　当光源周期与integration time成整数倍时，才不会产生flicker integration time 即积分时间是以行为单位表示曝光时间（exposure time）的,比如说INT TIM为159，就是指sensor的曝光时间为159行，两者所代表的的意思相同，都是表示sensor的曝光时间，但integration time 是一个相对的概念，即以行为单位，而每行所占的绝对时间与pclk的时钟频率和每一行包含多少pclk（行长）有关，而expore time 则是指sensor曝光的绝对时间，

　　两者换算关系如下：exposure time = integrationtime  *  行长/pclk频率。

 

　　GLB GAIN就是全局增益，是调节图像的整体亮度的GAIN值。而R/B/G/ GAIN是AWB中用到的概念，针对三原色进行调节，是为了调整色偏用的。