工(gong)作原(yuan)理篇：
攝(she)(she)像(xiang)(xiang)頭(tou)(tou)(tou)(tou)（CAMERA）主要(yao)分數(shu)字(zi)(zi)攝(she)(she)像(xiang)(xiang)頭(tou)(tou)(tou)(tou)和模(mo)擬攝(she)(she)像(xiang)(xiang)頭(tou)(tou)(tou)(tou)兩種，模(mo)擬攝(she)(she)像(xiang)(xiang)頭(tou)(tou)(tou)(tou)即(ji)那種可(ke)以直接(jie)(jie)(jie)通(tong)過(guo)視頻接(jie)(jie)(jie)口(kou)(kou)（通(tong)常為(wei)(wei)S端子或AV端子）連接(jie)(jie)(jie)顯(xian)示(shi)設備（一(yi)般指電視機或監視器(qi)(qi)）完成攝(she)(she)像(xiang)(xiang)功(gong)(gong)能的(de)攝(she)(she)像(xiang)(xiang)頭(tou)(tou)(tou)(tou)，特(te)點(dian)是(shi)模(mo)擬影(ying)(ying)像(xiang)(xiang)清晰(xi)而連貫，不受分辨(bian)率(lv)影(ying)(ying)響，模(mo)擬攝(she)(she)像(xiang)(xiang)頭(tou)(tou)(tou)(tou)以中低(di)價位黑(hei)白(bai)攝(she)(she)像(xiang)(xiang)頭(tou)(tou)(tou)(tou)為(wei)(wei)主；而數(shu)字(zi)(zi)攝(she)(she)像(xiang)(xiang)頭(tou)(tou)(tou)(tou)可(ke)以直接(jie)(jie)(jie)捕捉影(ying)(ying)像(xiang)(xiang)并(bing)轉換為(wei)(wei)數(shu)字(zi)(zi)信(xin)(xin)號(hao)存(cun)儲在電腦(nao)里，其信(xin)(xin)號(hao)傳(chuan)輸接(jie)(jie)(jie)口(kou)(kou)發展由早期的(de)串口(kou)(kou)、并(bing)口(kou)(kou)發展到(dao)如今的(de)USB2.0和IEEE1394火線接(jie)(jie)(jie)口(kou)(kou)，我們這里主要(yao)涉(she)及的(de)PC攝(she)(she)像(xiang)(xiang)頭(tou)(tou)(tou)(tou)，其主流就是(shi)指USB接(jie)(jie)(jie)口(kou)(kou)的(de)數(shu)字(zi)(zi)攝(she)(she)像(xiang)(xiang)頭(tou)(tou)(tou)(tou)。注(zhu)(zhu)1：圖(tu)像(xiang)(xiang)傳(chuan)感器(qi)(qi)（SENSOR）是(shi)一(yi)種半導體芯(xin)片，其表面(mian)包(bao)含(han)有(you)幾十萬(wan)到(dao)幾百(bai)萬(wan)的(de)光電二極管。光電二極管受到(dao)光照射時，就會產(chan)生電荷。注(zhu)(zhu)2：數(shu)字(zi)(zi)信(xin)(xin)號(hao)處理芯(xin)片DSP（DIGITAL SIGNAL PROCESSING）功(gong)(gong)能：主要(yao)是(shi)通(tong)過(guo)一(yi)系列復雜的(de)數(shu)學算(suan)法(fa)運算(suan)，對數(shu)字(zi)(zi)圖(tu)像(xiang)(xiang)信(xin)(xin)號(hao)參數(shu)進行優化(hua)處理，并(bing)把處理后的(de)信(xin)(xin)號(hao)通(tong)過(guo)USB等(deng)接(jie)(jie)(jie)口(kou)(kou)傳(chuan)到(dao)PC等(deng)設備。
了解(jie)攝(she)像(xiang)頭(tou)(tou)，首先就要了解(jie)它的工作原理。為了方(fang)便(bian)大(da)家理解(jie)，我(wo)們(men)拿(na)人的眼睛(jing)來打個(ge)(ge)比方(fang)。當光(guang)線照射(she)(she)景物(wu)(wu)，景物(wu)(wu)上的光(guang)線反(fan)射(she)(she)通過(guo)(guo)人的晶(jing)狀體聚(ju)焦，在視網(wang)膜上就可以形成(cheng)圖像(xiang)，然(ran)后視網(wang)膜的神經(jing)(jing)感(gan)知(zhi)到(dao)圖像(xiang)將信(xin)息(xi)傳(chuan)到(dao)大(da)腦，我(wo)們(men)就能看(kan)(kan)見東西了。攝(she)像(xiang)頭(tou)(tou)成(cheng)像(xiang)的原理和這個(ge)(ge)過(guo)(guo)程非常相似，光(guang)線照射(she)(she)景物(wu)(wu)，景物(wu)(wu)上的光(guang)線反(fan)射(she)(she)通過(guo)(guo)鏡頭(tou)(tou)聚(ju)焦，CMOS就會感(gan)知(zhi)到(dao)圖像(xiang)。圖像(xiang)信(xin)息(xi)通過(guo)(guo)PCB板傳(chuan)到(dao)攝(she)像(xiang)頭(tou)(tou)的“大(da)腦”——DSP芯片(pian)，經(jing)(jing)過(guo)(guo)芯片(pian)處理后的信(xin)息(xi)經(jing)(jing)過(guo)(guo)USB線傳(chuan)輸(shu)就讓我(wo)們(men)看(kan)(kan)見攝(she)像(xiang)頭(tou)(tou)“看(kan)(kan)見”的物(wu)(wu)體了。
從這(zhe)個工作過程，我們可(ke)以分析(xi)出攝(she)像(xiang)頭(tou)(tou)幾(ji)個關鍵部(bu)分：鏡頭(tou)(tou)、CMOS、DSP芯(xin)(xin)片(pian)。所以我們在購買時也(ye)應該注意這(zhe)幾(ji)個點。鏡頭(tou)(tou)分為塑(su)(su)(su)料、玻(bo)(bo)璃、玻(bo)(bo)璃塑(su)(su)(su)料混(hun)合三種(zhong)(zhong)，玻(bo)(bo)璃的(de)(de)(de)透(tou)光(guang)度最(zui)佳，但成本也(ye)高，一(yi)(yi)般來(lai)說玻(bo)(bo)璃攝(she)像(xiang)頭(tou)(tou)會(hui)鍍(du)膜(mo)以 增加亮度；而塑(su)(su)(su)料和玻(bo)(bo)璃塑(su)(su)(su)料混(hun)合則(ze)不會(hui)鍍(du)膜(mo)，為的(de)(de)(de)是(shi)(shi)減少成本。COMS和DSP芯(xin)(xin)片(pian)搭配我們稱之為方案，中(zhong)星(xing)微的(de)(de)(de)DSP芯(xin)(xin)片(pian)市場(chang)占有量相(xiang)當大，性能(neng)和質(zhi)量都(dou)也(ye)被大家(jia)(jia)所認可(ke)，CMOS方面(mian)則(ze)以鎂(mei)光(guang)的(de)(de)(de)為主，而且大多數方案都(dou)是(shi)(shi)經過測(ce)試，制定好了(le)的(de)(de)(de)，所以大家(jia)(jia)挑選時只注意一(yi)(yi)下芯(xin)(xin)片(pian)品牌(pai)就可(ke)以了(le)。 小(xiao)知識：我們常說的(de)(de)(de)攝(she)像(xiang)頭(tou)(tou)傳感器相(xiang)當于(yu)傳統相(xiang)機的(de)(de)(de)膠片(pian)，傳感器是(shi)(shi)攝(she)像(xiang)頭(tou)(tou)的(de)(de)(de)核心(xin)，也(ye)是(shi)(shi)最(zui)關鍵的(de)(de)(de)技(ji)術，它(ta)是(shi)(shi)一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)用來(lai)接收通過鏡頭(tou)(tou)的(de)(de)(de)光(guang)線，并且將這(zhe)些光(guang)信號轉換(huan)成為電(dian)信號的(de)(de)(de)裝置。目前攝(she)像(xiang)頭(tou)(tou)的(de)(de)(de)核心(xin)成像(xiang)部(bu)件(jian)有兩種(zhong)(zhong)：一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)是(shi)(shi)CMOS（互補金屬(shu)氧(yang)化物導體(ti)）器件(jian)，多用在攝(she)像(xiang)頭(tou)(tou)上(shang)，另一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)是(shi)(shi)CCD（電(dian)荷藕合）元件(jian)，多見(jian)于(yu)數碼相(xiang)機中(zhong)。
有人會問：“免(mian)驅(qu)(qu)(qu)(qu)、免(mian)驅(qu)(qu)(qu)(qu)就是(shi)(shi)(shi)免(mian)去(qu)驅(qu)(qu)(qu)(qu)動(dong)吧？”不準(zhun)(zhun)確。嚴格來(lai)說免(mian)驅(qu)(qu)(qu)(qu)并不是(shi)(shi)(shi)真正不需要驅(qu)(qu)(qu)(qu)動(dong)，只(zhi)是(shi)(shi)(shi)驅(qu)(qu)(qu)(qu)動(dong)程序(xu)不用自己去(qu)安(an)裝罷了(le)。要實(shi)(shi)(shi)現(xian)(xian)免(mian)驅(qu)(qu)(qu)(qu)，需要攝像頭和操作系(xi)(xi)統達成(cheng)某個(ge)協(xie)(xie)議，協(xie)(xie)議早(zao)就準(zhun)(zhun)備妥當，它叫UVC即USB Video Class，是(shi)(shi)(shi)USB組織定義(yi)的(de)視頻設備類標(biao)準(zhun)(zhun)協(xie)(xie)議。Windows XP SP2以(yi)(yi)上操作系(xi)(xi)統也支(zhi)(zhi)持這個(ge)協(xie)(xie)議，實(shi)(shi)(shi)現(xian)(xian)免(mian)驅(qu)(qu)(qu)(qu)只(zhi)需要廠家做出滿足這個(ge)協(xie)(xie)議的(de)攝像頭就可以(yi)(yi)了(le)。所(suo)以(yi)(yi)攝像頭免(mian)驅(qu)(qu)(qu)(qu)功能出現(xian)(xian)也有點萬(wan)事俱備，只(zhi)欠(qian)東風的(de)味道。 另(ling)外，市場(chang)上也有一(yi)些(xie)冒充(chong)“免(mian)驅(qu)(qu)(qu)(qu)”的(de)產品，它們只(zhi)能在Windows Vista系(xi)(xi)統下實(shi)(shi)(shi)現(xian)(xian)無驅(qu)(qu)(qu)(qu)，而在其他Windows系(xi)(xi)統下仍(reng)然(ran)需要安(an)裝驅(qu)(qu)(qu)(qu)動(dong)。這些(xie)產品只(zhi)是(shi)(shi)(shi)利用了(le)更新的(de)操作系(xi)(xi)統支(zhi)(zhi)持更多的(de)硬件(jian)這一(yi)特(te)點來(lai)實(shi)(shi)(shi)現(xian)(xian)“免(mian)驅(qu)(qu)(qu)(qu)”，不是(shi)(shi)(shi)真正通過支(zhi)(zhi)持UVC協(xie)(xie)議來(lai)實(shi)(shi)(shi)現(xian)(xian)的(de)。
亮度不足，背光補
我(wo)(wo)們(men)在使用攝像(xiang)(xiang)(xiang)頭(tou)(tou)時(shi)，常常會(hui)覺得畫(hua)面中的(de)(de)自己不夠亮(liang)(liang)，美麗指(zhi)數(shu)大跌(die)。為了(le)還我(wo)(wo)“亮(liang)(liang)”色，廠(chang)家(jia)們(men)也就開發出了(le)背光(guang)(guang)(guang)(guang)補(bu)償(chang)功(gong)能。背光(guang)(guang)(guang)(guang)補(bu)償(chang)有效地(di)彌(mi)補(bu)了(le)攝像(xiang)(xiang)(xiang)頭(tou)(tou)在逆光(guang)(guang)(guang)(guang)環境下拍(pai)攝時(shi)畫(hua)面主體黑暗(an)的(de)(de)缺陷。為了(le)解釋(shi)背光(guang)(guang)(guang)(guang)補(bu)償(chang)，我(wo)(wo)們(men)還是(shi)用眼睛的(de)(de)例子吧，光(guang)(guang)(guang)(guang)線越充足(zu),我(wo)(wo)們(men)看(kan)東西很容易看(kan)清(qing)楚，因此(ci)所(suo)(suo)需的(de)(de)看(kan)清(qing)物體所(suo)(suo)需時(shi)間(jian)(jian)越短；光(guang)(guang)(guang)(guang)線不足(zu)的(de)(de)狀況(kuang)下,我(wo)(wo)們(men)看(kan)東西就很費力(li)，因此(ci)所(suo)(suo)需的(de)(de)時(shi)間(jian)(jian)就越長(chang)，這里指(zhi)的(de)(de)時(shi)間(jian)(jian)，專業點就是(shi)曝(pu)光(guang)(guang)(guang)(guang)時(shi)間(jian)(jian)。攝像(xiang)(xiang)(xiang)頭(tou)(tou)方(fang)面也很類似，當外(wai)界光(guang)(guang)(guang)(guang)線較(jiao)弱(ruo)時(shi),CMOS成像(xiang)(xiang)(xiang)芯片工作電(dian)流較(jiao)小,所(suo)(suo)成圖像(xiang)(xiang)(xiang)偏(pian)暗(an),這時(shi)就要讓攝像(xiang)(xiang)(xiang)頭(tou)(tou)多“看(kan)”一會(hui)兒（增加曝(pu)光(guang)(guang)(guang)(guang)時(shi)間(jian)(jian)）達到背光(guang)(guang)(guang)(guang)補(bu)償(chang)的(de)(de)效果；同(tong)理，光(guang)(guang)(guang)(guang)線充足(zu)或較(jiao)強時(shi),要適(shi)當減(jian)少曝(pu)光(guang)(guang)(guang)(guang)時(shi)間(jian)(jian),防止曝(pu)光(guang)(guang)(guang)(guang)過度(du)圖像(xiang)(xiang)(xiang)發白(bai)。
你的(de)臉(lian)，是(shi)重點攝(she)(she)(she)像(xiang)頭(tou)(tou)(tou)(tou)很(hen)多(duo)時(shi)候是(shi)用來拍(pai)人(ren)的(de)，臉(lian)自然就(jiu)(jiu)成為了(le)攝(she)(she)(she)像(xiang)頭(tou)(tou)(tou)(tou)重點照顧對象。“人(ren)臉(lian)追蹤(zong)”四個字很(hen)容易讓(rang)人(ren)覺得(de)攝(she)(she)(she)像(xiang)頭(tou)(tou)(tou)(tou)會“聰明”地跟著人(ren)臉(lian)動。其(qi)實不然，人(ren)臉(lian)追蹤(zong)說(shuo)白了(le)是(shi)物(wu)體局部放大，將物(wu)體盡(jin)量保(bao)持在畫(hua)面中(zhong)(zhong)央。當(dang)在具(ju)(ju)有這個功能(neng)的(de)攝(she)(she)(she)像(xiang)頭(tou)(tou)(tou)(tou)前放一個玩(wan)具(ju)(ju)時(shi)，攝(she)(she)(she)像(xiang)頭(tou)(tou)(tou)(tou)就(jiu)(jiu)會對焦從而“認(ren)定(ding)”它(ta)的(de)頭(tou)(tou)(tou)(tou)就(jiu)(jiu)是(shi)你的(de)頭(tou)(tou)(tou)(tou)。當(dang)玩(wan)具(ju)(ju)偏離畫(hua)面中(zhong)(zhong)心時(shi)，攝(she)(she)(she)像(xiang)頭(tou)(tou)(tou)(tou)就(jiu)(jiu)會放大玩(wan)具(ju)(ju)的(de)頭(tou)(tou)(tou)(tou)，這樣就(jiu)(jiu)會讓(rang)人(ren)覺得(de)玩(wan)具(ju)(ju)是(shi)被“移到”了(le)中(zhong)(zhong)間。