Fairphone 6 の広角カメラ（OmniVision OV13B10）の Linux サポート実装記録

2026 年 7 月 21 日公開

GNOME スナップショット上で動作している Fairphone 6 の広角カメラの実装に関する技術調査と開発プロセスをまとめた記事です。

背景と動機

Fairphone 6 は、メインライン Linux および postmarketOSとしての魅力的なターゲットであり、その理由は以下の通りです。

• 比較的新しいハードウェア: 他の多くのデバイスより最新仕様。
• 主要開発者の関与: Luca Weiss が中心的な役割を果たし、フェアフォン側がメインラインへの投資を進めている。
• 初期サポートの確保: 有望な初期サポートが既に提供されている。
• OS の自由度: 代替オペレーティングシステムの導入を許可している。
• 長期的な安定性: デバイスの長期サポート方針により、開発の安定した基盤となる。

課題点 デバイスを一般利用可能な状態にするには、以下のブロックが未実装でした。

• オンボードオーディオ
• カメラサポート

この機会を利用して、QR コードスキャンに必要な性能を持つ少なくとも 1 つのカメラを動作させることを目指しました。（※本開発は LLM の大規模な支援を受けています）

Fairphone 6 のハードウェア構成

Fairphone 6 は以下の 3 つのカメラを搭載しています。

• 背面 (Main): Sony IMX896（メインライン Linux ドライバーなし）
• 前面: Samsung S5KKD1（メインライン Linux ドライバーなし）
• 広角 (Ultra-wide): OmniVision OV13B10（メインラインドライバーあり）

画像処理パイプラインと構成要素

Qualcomm SoC におけるカメラパスは以下の順序で構成されています。

image sensor → CSI-2 D-PHY → CSIPHY → CSID → ISP (VFE/TFE) → メモリ
   (I2C)       (MIPI レーン)    (デコード)  (マルチデミュークス)     (DMA エンジン)      (DMA)

また、以下のようなサポートコンポーネントも存在します。

• カメラクロックコントローラ（camcc）
• CCI（Qualcomm 専用カメラ I2C コントローラ）
• 電源レール
• VCM（自動フォーカス用ボイスコイルモータ）

ドライバ戦略の違い

CAMX/cam-kernel

qcom-camss

libcamera

実装の目標は、SoC の特定ブロックを

qcom-camss

初期調査と戦略決定

既存のメインラインハードウェアからどの程度の移植が可能かを検証しました。

• SoC: Qualcomm milos (SM7635)。postmarketOS で既に起動可能。
• カメラブロック: TFE665（薄型 ISP）、CSID665、CSIPHY v2.2.1。
• コントローラ: camcc と CCI はカーネルフォークに含まれている。
• センサー状況:
  • IMX896 (背面): メインラインドライバなし
  • OV13B10 (広角): 既存のメインラインドライバあり（ACPI/x86向けだが動作）
  • S5KKD1 (前面): メインラインドライバなし

結論: 広角カメラ

OV13B10

移植可能性の確認

下流ベンダーのレジスタヘッダー (

cam_tfe665.h

• TFE665: メインラインの TFE530 と実質的に同一の IP です（ベースオフセットの違いのみ）。
• CSID665: RDI レジスタレイアウトが対応する CSID と一致します。
• CSIPHY: v2.2.1 は既存の 3 フェーズ PHY ファミリーに属します。

戦略: すべてを書き直すのではなく、既存のドライバを移植することにしました。

実装ステップ詳細

ステップ 1：キャプチャサブシステムをカーネルにポートする

qcom-camss

TFE665 ISP ドライバ (

camss-vfe-665.c

)

• メインラインの TFE530 ドライバをベースに、新しいドライバを追加。
• 主要な変更:

  milos

  では ISP コントロールブロックとライトバスブロックのオフセットが異なり、バスレジスタのベースを

  0xa00

  から

  0x1800

  にシフトしています。このオフセットカプセル化が作業の中心です。

CSID665 と CSIPHY v2.2.1

• CSID665: RDI レジスタオフセットが同一のため、既存の gen-2 CSID 操作を再利用。
• CSIPHY: 新しいレーン構成テーブルと D-PHY チューニング値が必要。下流のヘッダーからデータレート（約 1.1 Gbps/レーン）、AFE セッティングを書き起こしました。

リソース、互換性、デバイスツリー

• camss.c

  で milos のキャプチャコンプレックスを記述し、新しい互換性タグ

  qcom,milos-camss

  を登録。
• デバイスツリーに以下のノードを追加：

  • camss@ac13000

    （レジスタ、IRQ、クロック、IOMMU、GDSC、CSI ポート等を含む）

🔴 不足しているレジスタバスクロックの解決

ドライバがバインドされたものの、TFE ハードウェアバージョンレジスタを讀むと

0x0

• 原因:

  CAM_CC_SOC_AHB_CLK

  という明らかな理由がないクロックが欠落していました。このクロックがなければ、AHB レジスタバスへのアクセスは無効化されゼロを返します。
• 対策: このクロックと CAMNOC AXI クロックを追加し、CAMNOC データパスクロックレートを設定しました。
• 結果: ISP が

  hw_version = 0x30000000

  で正常動作を開始しました。

ステップ 2：OV13B10 センサーの起動

メインラインの

ov13b10

ARM およびデバイスツリーでのドライバ利用可能化

• OpenFirmware マッチテーブル (

  ovti,ov13b10

  ) を追加してプロブ可能にしました。

• milos-fairphone-fp6.dts

  でセンサーを記述（CCI I2C バスアドレス

  0x36

  、MCLK1 19.2MHz、GPIO、電源レール）。

🔴 2 つの重要な修正点

1. レーン番号付け:
   • 下流:

     data-lanes = <1 2 3 4>

   • メインライン慣習:

     <0 1 2 3>

     （ゼロインデックス）
   • 番号付けが間違えると CSIPHY がロックするため、修正が必要でした。
2. CSIPHY の選択:
   • FP6 では広角カメラが

     CSIPHY1

     に接続されています。これをデバイスツリーから取得し、推測を避けました。

検証結果: センサーが正常プロブされ、チップ ID が読み取れ、CSIPHY はレーンアクティビティを報告しましたが、ISP は「完全に黒いフレーム」のみ出力していました。

ステップ 3：ゼロ値フレームの謎と解決

問題: フレームレートやサイズは正常ですが、ピクセル値がすべて

0

バグの特定

カーネルログに

VFE0: Bad config violation

• 原因：ISP のライトエンジンで、1 フレームごとに「ライトマスターの設定」と「入力データ」が不一致と判定されました。
• 詳細: RDI ライトマスターのパッカー形式が ISP バス幅（64bit vs 128bit）に依存します。
  • TFE530 (64bit): パッカー

    0xa

    を使用。
  • TFE665 (128bit): パッカー

    0x0

    を必要とするはずですが、メインラインドライバではハードコードされた

    0xa

    でした。

解決策

• レジスタ値を変更:

  PLAIN64 (0xa)

  から

  0x0

  に変更しました。
• 結果: ゼロフレームが実際の画像に変化し、最大ピクセル値 255 でフル色バーパターンが表示されました。
• 物理的な動作完了: OV13B10 → CSIPHY → CSID → TFE665 → DDR で真の Bayer フレームを配信しました。

ステップ 4：生 Bayer から libcamera への統合

QR スキャンには

libcamera

自動露出の問題

• 画像が暗すぎる、または明るすぎる現象が発生し、ログに

  Failed to create camera sensor helper for ov13b10

  が出力されていました。
• 原因:

  libcamera

  はセンサーごとのゲインマッピングヘルパーが必要ですが、このセンサーのヘルパー lacked なりました。

解決策：カスタムセンサーヘルパーの実装

OV13B10 のアナログゲインは線形で、

Gain = Code / 128

libcamera

class CameraSensorHelperOv13b10 : public CameraSensorHelper {
public:
    CameraSensorHelperOv13b10() { gain_ = AnalogueGainLinear{ 1, 0, 0, 128 }; }
};
REGISTER_CAMERA_SENSOR_HELPER("ov13b10", CameraSensorHelperOv13b10)

• 効果: 自動露出ループが即座に収束し、GStreamer および PipeWire で正しく露出されたフィードを受け取るようになりました。
• 追加機能:

  libcamera

  のセンサープロパティデータベースへのエントリーを追加し、V4L2 crop/get_selection サポートをバックポートしました。

ステップ 5：微調整（フォーカス、方向性、解像度）

自動フォーカス

• ハードウェア: Awinic AW86017 (事実上の標準 DW9714 プロトコル)。
• 現状:

  libcamera

  のソフトウェア ISP には自動フォーカスアルゴリズムがないため、無限遠に固定（手動フォーカス）させました。
• 理由: QR コードスキャンおよび文書使用に適した「小さな腕の長さ」の固定焦点が最適と判断しました。

方向性

• センサーは縦向き設置だが、プレビューが横向きだったため、デバイスツリーで回転設定を行いました。これでアプリケーションは正しい姿勢で表示できるようになりました。

ビニングモード (解像度)

• 一部のバイニングモードが壊れ、歪んだ出力やトリミングされた画像を生んでいました。
• 対策: 壊れたモードを無効化し、動作するモードのみを選択しました。
• トレードオフ: 1080p プレビューはフル解像度の中央部分をトリミングした結果となります（ズームイン状態）。

最終的な成果

GNOME Camera / Snapshot を使用した場合の動作内容：

✅ ライブビューが直立表示（回転補正完了） ✅ 自動露出機能作動（カスタムヘルパーにより収束） ✅ フォーカス設定可能（QR スキャン・文書閲覧に最適化された固定焦点） ✅ QR コードスキャン対応

ソースコード

実装の再現のために、以下の GitHub リポジトリでパッチと関連ファイルを入手できます。

https://github.com/nondescriptpointer/fairphone6-wide-camera-linux

制限事項と今後のステップ

現状の制限事項

これは実験的な実装であり、完全なプロダクションカメラサポートではありません。

• センサー制約: 広角 (OV13B10) のみが動作します。背面 (IMX896)、前面 (S5KKD1) はメインラインドライバなし。
• フォーカスの固定化: 自動フォーカス機能は実装されていません（コントラスト AF ループ欠如のため）。
• 視野角の制限: ソフトウェア ISP の限界により、一部の解像度でトリミング表示になります（フル広角ではない）。
• 電力消費: 簡略化された電源シーケンスのため、アイドル時にも電流が消費されます。
• ハードウェア ISP の欠如: 画像処理はすべてソフトウェア (GPU) で行われているため、画質や性能に限りがあります。

今後のステップ

今後の改善計画は以下の通りです。

1. バイニングモードの修正: フル視野角を取り戻す。
2. 電源シーケンスの最適化: より適切な電力管理を実装する。
3. アップストリーミング: コードをメインライン Linux に整える（upstream）。