摄像机主要性能参数

摄像机基础培训（三）

一、CCD 彩色摄像机的主要技术指标或测量方法

1 、CCD 彩色摄像机的主要技术指标

（1）CCD尺寸，亦即摄像机靶面。一般来说，尺寸越大，包含的像素越多，清晰度就越高，性能也就越好。在像素数目相同的条件下，尺寸越大，则显示的图像层次越丰富。

（2）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像机。

（3）水平分辨率。彩色摄像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。分辨率是用电视线（简称线TV LINES ）来表示的，彩色摄像头的分辨率在330-500 线之间。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。分辨率是水平线的数量乘上0.75 。因此最高垂直分辨率为：NTSC : 525 X 0.75 =393 条；PAL : 625 X 0.75 = 470 条。水平分辨率

测量方法：

a、检验（解析）图：将摄影机直接拍摄检验图，在监视器上直接读取垂直及水平分辨率。当多个摄像机进行测试时，应使用相同镜头，（推荐使作定焦、二可变镜头），以测试卡中心圆出现在监视器屏幕的左右边为准，清晰准确的数出已给的刻度线共10 组垂直线和10 组水平线。分别代表着垂直清晰度和水平清晰度，并给出相应的线数。如垂直350 线水平800 线。此时最好用高线的黑白监视器。测试时可在远景物聚焦，也可

边测边聚焦。最好能两者兼用，可看出此摄像机的差异（对远近会聚）。

b 、频宽测量：使用示波器测量摄影机读取图像讯号频宽, 测量出频宽再乘

80 就是摄影机的分辨率，如：测量出频宽为5 MHZ ，则用5 X 80 =400 条。

（4）照度，也称为灵敏度。F:LUX = 1:10

a.最低照度。最低照度也是衡量摄像机优劣的一个重要参数，有时省掉“最低”两个字而直接简称“照度”。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。测定此参数时还与镜头有关，应特别注明镜头的最大相对孔径。例如，使用F1.2 的镜头,当被摄景物的光亮度值低到0.04Lux 时,摄像机输出的视频信号幅值为最大幅值的50%, 即达到350mV（标准视频信号最大幅值为700 mV）, 则称此摄像机的最低照度为0.04LUX/F1.2 。被摄景物的光亮度值再低，摄像机输出的视频信号幅值就达不到350 mV 了，反映在监视器的屏幕上，将是一屏很难分辨出层次的、灰暗的图像。它是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（LUX ），数值越小，表示需要的光线越少，摄像头也越灵敏。最小照度测量时将摄像机置于暗室，暗室前后为有源220V 白炽灯，外设调压器，调压器调节电压可以从0V 调到250V 。调节暗室内灯的明暗，光线也可从最明调至最暗，测试时把摄像机光圈均开至最大时记录下一个最低照度值（把有源灯用调压器调暗至看不清暗室内置测试图）再把光圈打至最小再记录下一个最低照度值，在示波器上检测的有用视频信号幅度（黑电平至白电平）降到70MV 时，用照度计测量测试图上的照度值。其灵敏度一般0.1lux 以上的摄像机为普通

型;0.1lux 以下的摄像机为高灵敏度型,也称作电子增感摄像机或夜视型摄像机。通常用最低环境照度要求来表明摄像机灵敏度，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。0.1Lux 的摄像机用于普通的监视场合；在夜间使用或环境光线较弱时，推荐使用0.02Lux 的摄像机。与近红外灯配合使用时，也必须使用低照度的摄像机。

b. 最高照度。最高照度测量时将摄像机置于暗室，暗室前后为有源220V 白炽灯，外设调压器，调压器调节电压可以从0V 调到250V 。光线也可从最暗调至最明。测试时把摄像机光圈均开至最大测量测试图上，调节调压器电压，

在示波器上检测的视频信号幅度不超过额定值的150% 时，用照度计测量测试图上照度值。记录下最高照度值

（5）扫描制式。有PAL制和NTSC制之分。

（6）信噪比。信噪比也是摄像机的一个主要参数。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。S 表示摄像机在假设元噪声时的图像信号值，N 表示摄像机本身产生的噪声值（比如热噪声）, 二者之比即为信噪比,用分贝（dB）表示。信噪比越高越好，典型值为46dB 。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。典型值为46db ，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。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。

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42dB-56dB 。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。摄像机的噪声与增益的选择有关。当在增益提升位置，则噪声自然增大。反过来，为了明显地看出噪声的效果，可以在增益提升的状态下进行观察。在同样的状态下，对不同的摄像机进行对照比较，以判别优劣。一般摄像机的增益选择开关应该设置在ON （0DB ）位置进行观察或测量。

噪声还和轮廓校正（勾边）有关。轮廓校正在增强图像细节轮廓的同时，使得噪声的轮廓也增强了，噪声的颗粒增大。在进行噪声测试时，通常应该关掉轮廓校正开关。所谓轮廓校正，是增强图像中的细节成分。使图像显得更清晰，更加透明。如果去掉轮廓校正，图像就会显得朦胧，模糊。早期的轮廓校正只是在水平方向进行轮廓校正，现在采用数字式轮廓校正，在水平和垂直方向上都进行校正，所以，其效果更为完善。但是轮廓校正也只能达到适当的程度，如果轮廓校正量太大，则图像将显得生硬。此外，轮廓校正的结果将使得人物的脸部斑痕变得更加突出。

测量时用视频杂波测量仪6MHZ 的低通滤波器和100MHZ 高通滤波器，测试时把