深度解析摄像头传感器器件—CIS 芯片

深度解析摄像头传感器器件—CIS 芯片

车载摄像头常用的感光材料为CMOS芯片（互补性金属氧化物半导体器件）。这种采用CMOS的感光器件也叫CIS 芯片（CMOS Image Sensor）。

我去这两家官网逛了一下，有很多的型号可以选择，像素从30万像素到5000万像素，也有不同的输出帧率可选。下面对关键属性参数进行说明：

色彩滤镜有多种类型，有单色mono、RGGB、RCCB、RCCC等。

左：单色传感器平面。右：带有拜耳阵列的彩色传感器平面

MONO：即单色传感器。由于滤光会带来亮度上的损失，没有滤光片亮度会大大提高，100%透传。如果不需要识别颜色，可以使用这种黑白图像传感器。

RGGB：为了适应人眼，手机摄影常用的是RGGB格式。这是因为人眼的视锥细胞对绿色更敏感，选择50%空间安装绿透镜，剩下25%安装红和蓝滤镜。这种标准阵列也叫拜尔阵列RGB Bayer。

使用RGB-Ir技术可以通过一个传感器设备同时捕捉到RGB彩图和IR图，也就是同时拥有白天和夜间的可视能力。

RGB-IR 适合于车内监控DMS。可以在光线条件受限的情况下观察驾驶员和乘客。

RCCB： RCCB 中的C为Clear，即白色滤镜。这样可以在不丧失颜色的情况下得到更多的亮度信息。

以人脸识别为例，如果像素过低，将无法分辨出人脸甚至人类

像素大小：Pixel size

像素点越大，单个点能接收到的光线越多，信号质量越高。在相同分辨率下，照相机比手机的像素点可以设计的更大，照片质量更好。车载摄像头的像素的尺寸大概在2.1um左右。

帧率：Frame per second，fps

即每秒钟更新的图像帧的个数。通常从30fps 到60fps不等。

图像的刷新采用Rolling shutter，即逐行边曝光边扫描，导致拍摄快速运动目标时，会出现果冻效应，物体看上去发生变形倾斜。

而高速相机会采用Global Shutter全局曝光后扫描的方式，但扫描时间会压缩曝光时间，相同帧率下有效曝光时间更短。

RAW 格式：是未经处理过的数据，代表了各种颜色光的强度。8bit RAW即用8个bit描述一个像素点的亮度值，20bit RAW就是用20bit 来表示一个像素点。显然bit位越多，越能分辨出颜色的细节。不过这种数据格式需要经过润色处理才能使用。

图像后处理：ISP （Image Signal Processing ）图形信号处理器

ISP作用：对图像进行PS处理。包括噪点去除、颜色插值、白平衡校正、曝光矫正、HDR 等处理工作。并进一步的压缩编码，输出外接设备所需要的图像格式。

CIS芯片集成了ISP芯片，但功能受限，如果图像处理性能无法满足要求，还可以选择独立的ISP芯片进行图像信号处理。

输出格式：Output formats

经过Image sensor 测量得到的像素点信息将按照一定的格式进行格式化输出。常见的格式有20bit RAW， 8/10 bit RAW， 8/10 bit YUV422等。

CIS芯片结构和信号处理流程

输出接口：Output interfaces

写到这里关于CIS成像器芯片的介绍基本结束，关于芯片的具体参数可以根据芯片的数据手册进行查找。

例：OmniVision_OX08B40芯片 技术参数

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