TransChip以自动对焦方案改善拍照手机图像质量

    拍照手机正在国内外市场大行其道，业界专家估计200万像素型号在今年底将取代130万像素可拍照手机成为市场主流。为了标新立异吸引消费者的眼球，部分手机厂商更已率先推出了300万、500万甚至700万像素的可拍照手机型号。水涨船高，此等高像素手机的售价自然不菲。提高像素是否为取得更好的拍摄效果的唯一途径？答案是否定的。一些领先的图像处理器厂商正尝试在低像素条件下，通过改进照片质量来令用户取得更理想的拍摄体验。其中TransChip公司推出的“自动对焦”解决方案更取得了实质性的成果。  

    对所有拍照工具而言（包括传统相机、数码相机和可拍照手机等），光线、快门和对焦是影响影像质量的三大要素。对焦准确度决定了影像的质量，当却恰恰是现今可拍照手机的一大"软肋"。根据行业统计，目前市面上超过95%的可拍照手机都是采用定焦设计镜头，它们的有效对焦范围是中距离，在拍摄远或者近距离的对象时便会模糊不清。有些手机可通过数码变焦功能把图像的部分范围放大，但这种方法会把像素的颗粒也一并放大，令照片的整体效果粗糙不清。  

    不断提高像素也会影响焦清晰度。高像素可拍照手机面临的一个主要问题是“景深”甚短，例如一个200万像素(UXGA)可拍照手机的像素阵列为1,600颗像素宽、1,200颗像素高，而每颗像素的面积仅为3纳米×3纳米。随着像素提高，景深将越来越窄，结果是可拍照手机对对焦准确度的宽容性更为严格，照片效果会很容易受对焦不清所影响。  

    为了克服对焦准确的问题，单镜反光自动对焦照相机是采用"被动自动对焦"的方法。相机与被拍摄对象间的距离是通过图像的电脑分析来决定，具体而言，照相机的感应器模块会根据现场环境，然后自动把镜头移前或挪后来找出最佳的对焦。  

    TransChip的CMOS图像处理器模块现采用先进的演算法，为可拍照手机提供原理与单镜反光自动对焦照相机相仿的"被动自动对焦"功能。TransChip设于模块中的图像信号处理器(ISP)会分析图像处理器所显示图像的毗邻像素之间的密度差异，如果图像对焦不准确，毗邻的像素密度将十分接近，在这情况下，这个微处理器将对镜头驱动器发出信号，命令它推前或挪后，接着研究是改善还是更差了，然后再作出调整，这个过程将反复数次，直至找出像素密度分别最大，表示对焦效果的最佳点。  

    由于CMOS图像处理器对镜头驱动器有低功耗、体积纤巧、快而准的调整要求，TransChip的"自动对焦"解决方案是采用了常用于半导体生产及工业设备精密控制的压电式驱动器。  

    具体而言，TransChip的自动对焦解决方案是把自动对焦控制功能嵌入于ISP内，把图像分析功能配置在传感起中使得TransChip可在分辨率最高的原始(Raw)图像运行演算法，如果自动对焦算法是通过一个外部的二级应用程序处理芯片进行，它只能对一个缩小、已经被处理的图像进行操作，其准确度自然会打折扣。TransChip把自动对焦功能嵌入ISP中可以简化模块的生产，成本会比需要两、三个芯片的解决方案为低。此外，可拍照手机采用了TransChip的自动对焦解决方案的另一个优点，是它不需要使用红外线传送器及接收器来判断镜头与被拍摄物体的距离。