Bayer阵列滤镜与像
感光元件上的每个方块代表一个像素块,上方附着一层彩色滤光片(CF),CF拆分完反射光中的 RGB成分后,通过感光元件形成拜尔阵列滤镜。经典的Bayer阵列是以2x2共四格分散RGB的方式成像, Quad Bayer阵列扩大到了4x4,并且以2x2的方式 将RGB相邻排列。
像素,即亮光或暗光条件下的像素点数量,是数码显示的基本单位,其实质是一个抽象 的取样,我们用彩色方块来表示。
图示像素用R(红)G(绿)B(蓝)三原色 填充,每个小像素块的长度指的是像素尺寸, 图示尺寸为0.8μm。
滤镜上每个小方块与感光元件的像素块对应,也就是在每个像素前覆盖了一个特定的颜色滤镜。比如红色滤镜块,只允许红色光线投到感光元件上,那么对应的这个像素块就只反映红色光线的信息。
随后还需要后期色彩还原去猜色,后形成一张完整的彩色照片。感光元件→Bayer滤镜→色彩还原, 这一整套流程,就叫做 Bayer阵列。
前照式(FSI)与背照式(BSI)
早期的CIS采用的是前面照度技术FSI(FRONT-SIDE ILLUMINATED),拜尔阵列滤镜与光电二极管(PD)间夹杂着金属(铝,铜)区,大量金属连线的存在对进入传感器表面的光线存在较大的干扰,阻碍了相当一部分光线进入到下一层的光电二极管(PD),信噪比较低。
技术改进后,在背面照 度技术BSI(FRONT-SIDE ILLUMINATED)的结构下,金属(铝,铜)区转移到光电二极管(PD) 的背面,意味着经拜尔阵列滤镜收集的光线不再众多金属连线阻挡,光线得以直接进入光电二极管;BSI不仅可大幅度提高信噪比,且可配合更复杂、更大规模电路来提升传感器读取速度。
车载领域——闪变抑制技术
多个集成周期(时间多路传输)。在每个整合期内对光电二极管充电进行多次进行采样,样品光电二极管比LED源频率更高。
多个光电二极管(空间多路复用)。使用较大的光电二极管捕捉较低的轻松的场景;使用较小的不灵敏光电二极管在整个帧时间内集成(减轻LED闪烁)。
每个像素由两个光电二极管构成。其中包含一个大的灵敏光电二极管和一个小的不灵敏光电二极管,小型不灵敏光电二极管可在整帧中合并,从而减轻LED闪烁。
优势在于有出色的闪变抑制、计算复杂度低;
劣势在于更大更复杂的像素架构、更复杂的读数和电路定时、大型光电二极管和小型光电二极管和之间的光谱灵敏度不匹配。
控制部分为摄像头上电、IIC控制接口,数据输出为摄像头拍摄的图传到主控芯片,所有要有data、行场同步和时钟号。GT2005/GT2015是CMOS接口的图像传感器芯片,可以感知外部的视觉信号并将其转换为数字信号并输出。
我们需要通过MCLK给摄像头提供时钟,RESET是复位线,PWDN在摄像头工作时应该始终为低。PCLK是像素时钟,HREF是行参考信号,VSYNC是场同步信号。一旦给摄像头提供了时钟,并且复位摄像头,摄像头就开始工作了,通过HREF,VSYNC和PCLK同步传输数字图像信号。 数据是通过D0~D7这八根数据线并行送出的。
(3)、MCLK
电子元件工作都得要个时钟吧,摄像头要工作,这个就是我们所要的时钟,在主控制芯片提供,这个时钟一定要有,要不然摄像头不会工作的。
(4)、上下电时序,这个要接规格书上来,注间PWDN、RESETB这两个脚,不同的摄像头不太一样,这个图是上电时序,上电时参考一下,知道在那里看就行;
(5)PCLK \D1~D7
摄像头得到的数据要传出来吧,要有数据,当然数据出来要有时钟和同步信号了,看下它的时序,和LCD显示的时序一样,道理是一样的: