相机内部摄像头数据输出格式（转）

原文转自 https://blog.csdn.net/u011425939/article/details/53437000

 

对于彩色图像，需要采集多种最基本的颜色，如rgb三种颜色，最简单的方法就是用滤镜的方法，红色的滤镜透过红色的波长，绿色的滤镜透过绿色的波长，蓝色的滤镜透过蓝色的波长。如果要采集rgb三个基本色，则需要三块滤镜，这样价格昂贵，且不好制造，因为三块滤镜都必须保证每一个像素点都对齐。当用bayer格式的时候，很好的解决了这个问题。bayer 格式图片在一块滤镜上设置的不同的颜色，通过分析人眼对颜色的感知发现，人眼对绿色比较敏感，所以一般bayer格式的图片绿色格式的像素是是r和g像素的和。

先看看网上的一种说法“摄像头的数据输出格式一般分为CCIR601、CCIR656、RAW RGB等格式”

大嘴评述：这里的摄像头严格来说应该是传感器(sensor)，个人觉得CCIR601和CCIR656更应该看做是一种标准和计算方式，而不应该是数据格式，这里我觉得有些误导，不必深究，具体关于CCIR601和CCIR656感兴趣的朋友请自行查阅资料，这里只做简单介绍。

一、Sensor的感光原理：

         Sensor的感光原理是通过一个一个的感光点对光进行采样和量化，但在Sensor中，每一个感光点只能感光RGB三基色中的一种颜色（这个颜色可以理解为像素的一个颜色分量，并不是最终的图像显示的颜色，最终图像显示的颜色是由RGB三个颜色分量组合构成，根据RGB三个颜色分量的值不同，组合成不同的颜色）。所以，通常所说的30万像素或130万像素等，指的是有30万或130万个感光点，每一个感光点只能感光一种颜色。

二、CCIR601或656的格式

        要还原一个真正图像，需要每一个点都有RGB三种颜色，所以，对于CCIR601或656的格式，在Sensor模组的内部会有一个ISP模块，会将Sensor采集到的数据进行插值和特效处理，例如：如果一个感光点感应的颜色是R，那么，ISP模块就会根据这个感光点周围的G、B感光点的数值来计算出此点的G、B值，那么，这一点的RGB值就被还原了，然后在编码成601或656的格式传送给Host。

三、RGB RAW格式

        RGB RAW格式的Sensor是将每个感光点感应到的RGB数值直接传送给Host，由Host来进行插值和特效处理。由此可见RGB RAW DATA才是真正的原始数据。RGB RAW DATA是指原始的数据，单个pixle只能感应一种颜色（RGB中的一种）。

四、 Bayer格式

       如果这个原始数据的排列格式是 RGRG/GBGB排列的，我们叫做 Bayer pattern（这个最最常见）。所以 Bayer RGB是属于 RGB RAW data的，但是 RGB RAW data不一定是bayer pattern，不同厂家的sensor,其RGB RAW DATA排列是不同的， 不过对于我们来说不必过于关心扫描格式，反正厂家都会提供API.

      Bayer格式是相机内部的原始图片, 一般后缀名为.raw。很多软件都可以查看, 比如PS。我们相机拍照下来存储在存储卡上的.jpeg或其它格式的图片, 都是从.raw格式转化过来的。如下图，为bayer色彩滤波阵列，由一半的G，1/4的R，1/4的B组成。一般bayer格式的图片绿色像素是r和g像素的和。

 

                                                                          

Bayer数据，其一般格式为：
奇数扫描行输出 RGRG……
偶数扫描行输出 GBGB……

　　根据人眼对彩色的响应带宽不高的大面积着色特点，每个像素没有必要同时输出3种颜色。因此，数据采样时，

奇数扫描行的第1，2，3，4，…象素分别采样和输出R，G，R，G，…数据；

偶数扫描行的第1，2，3，4，…象素分别采样和输出G，B，G，B，…数据。

在实际处理时，每个像素的R，G，B信号由像素本身输出的某一种颜色信号和相邻像素输出的其他颜色信号构成。这种采样方式在基本不降低图像质量的同时，可以将采样频率降低60％以上。