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CCD摄像机常见性能和主要性能指标
2018-01-30 12:29:02 高清网络摄像机答疑 0次
CCD摄像机常见性能和主要性能指标
 
1、摄像机最低照度
 
  最低照度是最低照度是当被摄景物的光亮度低到一定程度而使摄像机输出的视频信号电平低到某一规定值时的景物光亮度值。一般彩色摄像机的最低照度为 2~3LUX, 照度的测定是以在一定的镜头光圈系数为前提,因此,不能只看摄像机说明书中标明的最低照度,应按摄像机在同一光圈系数下其照度值的大小。最低照度越小,摄 像机档次越高。相对于彩色摄像机而言,黑白摄像机由于没有色度处理而只对光线的强弱(亮度)信号敏感,所以黑白摄像机的照度比彩色摄像机照度要低,一般可 做到0.1LUX在F1.4时,至于微光摄像机则更低。有关光圈系数的常识请参阅镜头一节。
 
  视频信号的标称值为1Vp-p,标准值为0.7Vp-p,最低照度时的视频信号值为1/3到1/2的标准植。所以摄像机在最低照度时的图像,决不会 “如同白天一样”。另外,摄像机在最低照度时产生的图像清晰度,是用电视信号测试卡进行测式的,其黑白相间的条纹,要求黑色反射率近于0%,白色反射率大 于89.9%。而大家在现场观察时有时不具备这样的条件,比如:树叶和草地的反射率很低,反差很小,就不易获得清晰图像。因此实际使用当中不能以摄像机标 称的最低照度作为衡量现场环境照度的标准。
 
2、摄像机信噪比
 
   信噪比也是摄像机的一个重要的性能指标。当摄像机摄取较亮场景时,监视器显示的画面通常比较明快,观察者不易看出画面中的干扰噪点;而当摄像机摄取较暗 的场景时,监视器显示的画面就比较昏暗,观察者此时很容易看到画面中雪花状的干扰噪点。干扰噪点的强弱(也即干扰噪点对画面的影响程度)与摄像机信噪比指 标的好坏有直接关系,即摄像机的信噪比越高,干扰噪点对画面的影响就越小。
 
  所谓“信噪比”指的是信号电压对于噪声电压的比值,通常用符号S/N来表示。由于在一般情况下,信号电压远高于噪声电压,比值非常大,因此,实际计算 摄像机信噪比的大小通常都是对均方信号电压与均方噪声电压的比值取以10为底的对数再乘以系数20,单位用dB表示。
 
  一般摄像机给出的信噪比值均是在AGC(自动增益控制)关闭时的值,因为当AGC接通时,会对小信号进行提升,使得噪声电平也相应提高。CCD摄像机 信噪比的典型值一般为45dB~55dB。测量信噪比参数时,应使用视频杂波测量仪直接连接于摄像机的视频输出端子上。
 
3、摄像机自动增益控制(AGC)
 
   AGC——Automatic Gain Control的缩写。所有摄象机都有一个将来自 CCD的信号放大到可以使用水准的视频放大器,其放大量即增益,等效于有较高的灵敏度,可使其在微光下灵敏,然而在亮光照的环境中放大器将过载,使视频信 号畸变。为此,需利用摄象机的自动增益控制(AGC)电路去探测视频信号的电平,适时地开关AGC,从而使摄象机能够在较大的光照范围内工作,此即动态范 围,即在低照度时自动增加摄象机的灵敏度,从而提高图像信号的强度来获得清晰的图像。具有AGC功能的摄像机,在低照度时的灵敏度会有所提高,但此时的噪 点也会比较明显。这是由于信号和噪声被同时放大的缘故。
 
4、摄像机电子快门(ES)
 
   电子快门的英文全称为Electronic Shutter,是对比照相机的机械快门功能提出一个术语,它相当于控制CCD图像传感器的感光时间。由 于CCD感光的实质是信号电荷的积累,则感光时间越长,信号电荷的积累时间就越长,输出信号电流的幅值也就越大。通过调整光生信号电荷的积累时间(即调整 时钟脉冲的宽度),即可实现控制CCD感光时间的功能。
 
5、摄像机白平衡(WB)
 
  白平衡(White Balance),只用于彩色摄象机,其用途是实现摄象机图像能精确反映景物状况,有手动白平衡和自动白平衡两种方式。
 
  自动白平衡(AWB,Automatic White Balance)有分为连续白平衡和自动控制白平衡。连续白平衡也称为自动跟踪白平衡(Automatic Tracking White balance,ATW),是随着景物色彩温度的改变而连续地调整,范围为2800~6000K。这种方式对于景物的色彩温度在拍摄期间不断改变的场合是 最适宜的,使色彩表现自然,但对于景物中很少甚至没有白色时,如场景大部分是蓝天白云或夕阳等高色温物体及场景比较昏暗的场合下,连续的白平衡不能产生最 佳的彩色效果。自动控制白平衡(Automatic White balance Control,AWC),需要先将摄象机对准诸如白墙、白纸等白色参考目标,然后将通过菜单或开关设置从手动改变为自动方式,保留在该位置几秒钟或者至 图像呈现白色为止,在白平衡被实行后,将自动方式开关拨回手动位置以锁定该白平衡的设置,此时白平衡设置将保持在摄象机的存储器中,直至再次实行被改变为 止,其范围为2300~10000K,在此期间,即使摄象机断电也不会丢失该设置。以按钮方式设置白平衡最为精确和可靠,适用于大部分应用场合。
 
  手动白平衡关闭自动白平衡,通过手动调节红色或蓝色调整装置,以改变红色或蓝色状况,一般可调等级多达107个,如增加或减少红色各一个等级、增加或 减少兰色各一个等级。除次之外,有的摄象机还有将白平衡固定在3200K(白炽灯水平)和5500K(日光水平)等档次命令。
 
6、摄像机同步方式
 
  摄像机的同步方式一般有内同步、电源同步和外同步。
 
  内同步(INT)是利用摄象机内部的晶体振荡电路产生同步信号来完成操作。电源同步(LL,Line Locked),也称之为线性锁定或行锁定,是利用摄象机的交流电源来完成垂直推动同步,即摄象机和电源零线同步。
 
  外同步(EXT)利用一个外同步信号发生器产生的同步信号送到摄象机的外同步输入端来实现同步。同步信号可以是彩色复合视频或黑色突法信号 (VBS)、黑白复合视频或复合同步信号(VS),也可以是如矩阵等外部设备的复用垂直驱动信号(VD2)和复合视频输出信号。
 

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