कैमरा मॉड्यूल क्या है?

मूल परिभाषा
कैमरा मॉड्यूल एक पूर्ण कार्यात्मक घटक है जो ऑप्टिकल छवियों को इलेक्ट्रॉनिक संकेतों में परिवर्तित करता है। यह केवल एक लेंस या चिप नहीं है, बल्कि सटीक घटकों का एक पैकेज असेंबली है।यह मुख्य घटक है जो स्मार्टफोन जैसे उपकरणों में फोटो और वीडियो रिकॉर्डिंग को सक्षम करता है, कंप्यूटर, कारें, और सुरक्षा कैमरे।

आप इसे एक "मिनी कैमरे" के दिल और आंखों के रूप में सोच सकते हैं, जो "देखने" से लेकर "डिजिटल फोटो/वीडियो उत्पन्न करने" तक सभी बुनियादी कार्यों के लिए जिम्मेदार है।

कैमरा मॉड्यूल के मुख्य घटक
एक विशिष्ट कैमरा मॉड्यूल में आमतौर पर निम्नलिखित प्रमुख घटक होते हैंः

लेंस

कार्यः प्रकाश को इकट्ठा करने के लिए जिम्मेदार है, कैमरे की "आँख" के रूप में कार्य करता है। आमतौर पर विकृति और फोकस प्रकाश के लिए सुधार के लिए कई लेंस (प्लास्टिक या कांच) से बना होता है।

प्रमुख मापदंड: फोकल लंबाई, एपर्चर (एफ-नंबर)

छवि सेंसर

कार्यः यह मॉड्यूल का "दिल" और "मस्तिष्क" है। यह लेंस द्वारा कैप्चर किए गए प्रकाश संकेतों को विद्युत संकेतों में परिवर्तित करता है।यह छवि की गुणवत्ता (जैसे कि संकल्प) को निर्धारित करने में सबसे महत्वपूर्ण घटक है, शोर, और गतिशील रेंज) ।

प्रकारः दो मुख्य प्रकार हैंः सीसीडी (चार्ज-कूपेड डिवाइस, मुख्य रूप से उच्च अंत पेशेवर अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है) और सीएमओएस (पूरक धातु ऑक्साइड अर्धचालक,वर्तमान में कम बिजली की खपत के कारण उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स में प्रमुख रूप, कम लागत, और उच्च गति) ।

आईआर फ़िल्टर

कार्यः आमतौर पर लेंस और सेंसर के बीच स्थापित होता है। मानव आंख के लिए दृश्यमान प्रकाश की तरंग दैर्ध्य सीमा 380nm से 780nm है, और सेंसर भी अवरक्त प्रकाश के प्रति संवेदनशील होते हैं।अवरक्त प्रकाश को फ़िल्टर करने में विफलता के परिणामस्वरूप कैप्चर की गई छवियों में रंग कास्ट (आमतौर पर एक लाल रंग का रंग) होगाआईआर फ़िल्टर अवरक्त प्रकाश को अवरुद्ध करता है और केवल दृश्य प्रकाश को ही गुजरने देता है, जिससे सटीक रंग प्रजनन सुनिश्चित होता है।

आवाज कॉइल मोटर

कार्यः लेंस को चलाने और फोकस प्राप्त करने के लिए उपयोग किया जाता है। कॉइल के माध्यम से बहने वाले वर्तमान की परिमाण और दिशा को बदलकर, लेंस की सामने से पीछे की स्थिति को सटीक रूप से नियंत्रित किया जाता है,सेंसर पर स्पष्ट फोकस सुनिश्चित करना.

प्रकारः ओपन-लूप मोटर, क्लोज्ड-लूप मोटर, मेमोरी मेटल मोटर आदि, विभिन्न प्रकारों के साथ जो भिन्न फोकसिंग गति और सटीकता प्रदान करते हैं।

सब्सट्रेट और कनेक्टर

कार्यः इमेज सेंसर और अन्य इलेक्ट्रॉनिक घटकों के लिए भौतिक समर्थन और विद्युत कनेक्शन प्रदान करता है। यह एक लचीली सर्किट बोर्ड या कनेक्टर के माध्यम से डिवाइस के मेनबोर्ड से जुड़ता है,डेटा प्रसारित करना, शक्ति, और नियंत्रण संकेत।

आधार और ब्रैकेट

कार्यः सटीक रूप से ऊपर दिए गए सभी घटकों को एक साथ सुरक्षित और पैक करता है, ऑप्टिकल संरेखण सुनिश्चित करता है और धूल, झटके से नाजुक आंतरिक घटकों की रक्षा करता है,और विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप.

कैमरा मॉड्यूल कार्यप्रवाह

एक सरलीकृत इमेजिंग प्रक्रिया इस प्रकार है:

प्रकाश → लेंस (प्रकाश को फोकस करता है) → आईआर फिल्टर (इन्फ्रारेड प्रकाश को फ़िल्टर करता है) → इमेज सेंसर (ऑप्टिकल सिग्नल को विद्युत संकेतों में परिवर्तित करता है) → आंतरिक आईएसपी या मुख्य चिप (विद्युत संकेतों को संसाधित करता है,जैसे शोर में कमी, रंग सुधार और संपीड़न) → अंतिम डिजिटल छवि/वीडियो

कैमरा मॉड्यूल के प्रमुख तकनीकी संकेतक
कैमरा मॉड्यूल की गुणवत्ता का आकलन करने के लिए आम तौर पर निम्नलिखित संकेतकों का प्रयोग किया जाता हैः

सेंसर का आकारःआमतौर पर इंच (जैसे, 1/1.7") या विकर्ण लंबाई में व्यक्त किया जाता है। जैसा कि कहा जाता है, "एक बड़ा सेंसर अधिक का मतलब है", एक बड़ा सेंसर आमतौर पर बेहतर छवि गुणवत्ता, कम शोर और बेहतर बोकेह का मतलब है।

पिक्सेल आकारःएकल पिक्सेल का भौतिक आकार, माइक्रोन (μm) में मापा जाता है। उसी तकनीक के साथ, बड़े पिक्सेल अधिक प्रकाश को कैप्चर करते हैं और कम रोशनी में बेहतर प्रदर्शन प्रदान करते हैं।

फोकस के तरीके:सामान्य में चरण का पता लगाना, कंट्रास्ट और लेजर फोकस शामिल हैं, जो फोकस गति और सटीकता को प्रभावित करते हैं।

ऑप्टिकल इमेज स्टेबलाइजेशन:लेंस या सेंसर को स्थानांतरित करके, छवि गुणवत्ता और वीडियो स्थिरता में सुधार करके हाथ के झटके की भरपाई करता है।

अनुप्रयोग:कैमरा मॉड्यूल सर्वव्यापी हैं, जिनमें अनुप्रयोग शामिल हैं, लेकिन इन तक सीमित नहीं हैंः

स्मार्टफ़ोन:कैमरा मॉड्यूल के लिए सबसे बड़ा बाजार, पीछे से लगे मल्टी-कैमरे से लेकर फ्रंट-फेसिंग सेल्फी कैमरे तक।

कारें:बैकअप कैमरों, 360 डिग्री के आसपास के दृश्य, स्वायत्त ड्राइविंग दृश्य धारणा प्रणाली (एडीएएस), और डैशकैम के लिए उपयोग किया जाता है।

सुरक्षा निगरानी:वेबकैम, सीसीटीवी आदि।

लैपटॉप/टैबलेट:वीडियो कॉल के लिए इस्तेमाल किया।

चिकित्सा उपकरण:एंडोस्कोप, दंत कैमरा आदि।

औद्योगिक निरीक्षण:उत्पाद दोष का पता लगाने, आयामी माप, बारकोड पहचान आदि के लिए मशीन विजन

आईओटी उपकरण:स्मार्ट डोरबेल, ड्रोन, एआर/वीआर उपकरण आदि।

संक्षेप में, एक कैमरा मॉड्यूल एक अत्यधिक एकीकृत फोटोइलेक्ट्रिक रूपांतरण प्रणाली है। यह सिर्फ एक लेंस या सेंसर से अधिक है; यह प्रकाशिकी, यांत्रिकी, इलेक्ट्रॉनिक्स,और सॉफ्टवेयर एल्गोरिदमहमारे दैनिक जीवन में देखी जाने वाली हर डिजिटल फोटो और वीडियो को पहले इस छोटे से मॉड्यूल द्वारा कैप्चर और कन्वर्ट किया जाता है।