CCD芯片地选择
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CCD芯片就像人的视网膜,是摄像头的核心。
目前市场上大部分摄像头采用的是日本SONY、SHARP、松下、LG等公司生产的芯片,现在国也有能力生产,但质量就要稍逊一筹。
因为芯片生产时产生不同等级,各厂家获得途径不同等原因,造成CCD采集效果也大不相同。在购买时,可以采取如下方法检测:接通电源,连接视频电缆到监视器,关闭镜头光圈,看图像全黑时是否有亮点,屏幕上雪花大不大,这些是检测CCD芯片最简单直接的方法,而且不需要其它专用仪器。然后可以打开光圈,看一个静物,如果是彩色摄像头,最好摄取一个色彩鲜艳的物体,查看监视器上的图像是否偏色,扭曲,色彩或灰度是否平滑。好的CCD可以很好的还原景物的色彩,使物体看起来清晰自然;而残次品的图像就会有偏色现象,即使面对一白纸,图像也会显示蓝色或红色。个别CCD由于生产车间的灰尘,CCD靶面上会有杂质,在一般情况下,杂质不会影响图像,但在弱光或显微摄像时,细小的灰尘也会造成不良的后果,如果用于此类工作,一定要仔细挑选。
第二章摄像机的主要技术参数
一、CCD尺寸
即摄象机靶面。目前采用的芯片大多数为1/3”和1/4”。
在购买摄像头时,特别是对摄像角度有比较严格要求的时
候,CCD靶面的大小,CCD与镜头的配合情况将直接影响视场角的大小和图像的清晰度。在相同的光学镜头下,成像尺寸越大,视场角越大。 1英寸——靶面尺寸为宽12.7mm*高9.6mm,对角线16mm。 2/3英寸——靶面尺寸为宽8.8mm*高6.6mm,对角线11mm。 1/2英寸——靶面尺寸为宽6.4mm *高4.8mm,对角线8mm。 1/3英寸——靶面尺寸为宽4.8mm *高3.6mm,对角线6mm。 1/4英寸——靶面尺寸为宽3.2mm *高2.4mm,对角线4mm。
二、CCD像素
是CCD的主要性能指标,它决定了显示图像的清晰程度,分辨率越高,图像细节的表现越好。CCD是由面阵感光元素组成,每一个元素称为像素,像素越多,图像越清晰。现在市场上大多以25万和38万像素为划界,38万像素以上者为高清晰度摄象机。
三、水平分辨率
分辨率是用电视线(简称线TV LINES)来表示的。彩色摄象机的典型分辨率是在320到500电视线之间,主要有330线、380线、420线、460线、500线等不同档次。
分辨率与CCD和镜头有关,还与摄像头电路通道的频带宽度直接相关,通常规律是1MHz的频带宽度相当于清晰度为80线。频带越宽,图像越清晰,线数值相对越大。
四、最小照度
照度又称灵敏度。是CCD对环境光线的敏感程度,或者说是CCD正常成像时所需要的最暗光线。照度的单位是勒克斯(L UX),数值越小,表示需要的光线越少,摄像头也越灵敏。照度是反映光照强度的一种单位,单位是每平方米的流明数,1LUX大约等于1烛光在1米距离的照度
1LUX=1Lm/M*M(Lm是光通量的单位)
黑白摄像机的灵敏度大约是0.02-0.5Lux(勒克斯),彩色摄像机多在1Lux以上。摄像的灵敏度与镜头F值有关,0.97L ux/F0.75相当于2.5Lux/F1.2相当于3.4Lux/F1.0 普通型:正常工作所需照度1~3LUX 月光型:正常工作所需照度0.1L UX左右星光型:正常工作所需照度0.01LUX以下红外型:采用红外灯照明,在没有光线的情况下也可以成像
参考环境与照度:
参照环境
大概照度
夏日下
100000Lux
室日光灯
100Lux
阴天室外
10000Lux
黄昏室
10Lux
电视台演播室
1000Lux
20cm处烛光
10-15Lux
距60W台灯60cm桌面
300Lux
夜间路灯
0.1Lux
照度值不仅与镜头的光圈大小(F值)有关,与测试时的周边环境也有着较大的关系,以光圈大小(F值)而言,光圈愈大则其所代表的F值愈小,所需的照度愈低。
五、扫描制式
根据各国供电所采用的频率不同,有PAL制和NTSC制之分。
50HZ:PAL制,隔行扫描(PAL)制式(黑白为CCIR),标准为625行,50场。
60HZ:NTSC制式,525行,60场(黑白为EIA)。
六、摄象机电源
交流有220V、110V、24V,直流为12V 或9V。
七、信噪比
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;而取较暗场景时,监视器显示的画面就比较昏暗,观察者很容易看到画面中雪花状的干扰噪点。干扰噪点的强弱与摄像机的信噪比指标有直接关系,即信噪比越高,干扰噪点对画面的影响就越小。
信噪比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,信噪比的单位用DB来表示。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AG
C接通时,会对小信号进行提升,使得噪声电平也相应提高。
信噪比的典型值为45~55db,若为50db,则图像有少量噪声,但图像质量良好;若为60db,则图像质量优良,不出现噪声。
八、视频输出
1Vp-p、75Ω,采用BNC接头。
九、镜头安装方式
有C和CS方式,两者的螺纹均为1英寸32牙,直径为1英寸,差别是镜头距CCD靶面的距离不同。
C式安装座从基准面到焦点的距离为17.562毫米,比CS式距离CCD靶面多一个专用接圈的长度,CS式距焦点距离为1 2.5毫米。在安装镜头前,先看一看摄像头和镜头是不是同一种接口方式,如果不是,就需要根据具体情况增减接圈。有的摄像头不用接圈,而采用后像调节环(如松下产品),调节时,用螺丝刀拧松调节环上的螺丝,转动调节环,此时CCD靶面会相对安装基座向后(前)运动,也起到接圈的作用。另外(如SONY,JVC)采用的方式类似后像调节环,它的固定螺丝一般在摄像机的侧面。拧松后,调节顶端的一个齿轮,也可以使图象清晰而不用加减接圈。