监控摄像头基础知识

1、监控摄像头基础知识:监控摄像头一般分为这几个部分：外壳、支架、红外灯、镜头、电路板。电 路板是监控摄像头中最为关键的部分，一款监控摄像头的外形可能是一样的， 但是价格和效果却有着天壤之别，这就是电路板不同的原因，监控摄像头电路 板对应的是监控摄像头的方案，也就是不同的方案有不同的电路板，目前国内 监控摄像的方案有2种，一种是CMOS方案；一种是CCD方案。COMS方 案在具体制作电路板时，又分为很多，如PC1030方案等，CMOS方案的监 控摄像头成像效果一般，颜色普遍偏白，色彩还原度和对画面的细节处理能力 都不是很强，辨别CMOS方案的方法很多，一般CMOS方案电路板由于电路 简单，都是双面

2、板，板面积小，板上的芯片少。CCD方案是目前市场上面较成 熟的一种方案，CCD就是硅半导体光学成像，这种方案市场上面见的最多的就 是SONY方案和SHARP方案，也就是大家说的是SONY芯片和SSHARP 芯片。SHARP方案一般指的是SHARP芯片四分之一传感器，也有三分之一 传感器的，不过市面上很少见，具体的芯片是SHARP38603主芯片+ SHARP2421传感器，SHARP方案成像效果比较理想，对色彩还原度也很 逼真，和SONY方案相比，就是成像颜色较艳，用这种方案的监控摄像头性价 比较高，区别方法是直接拆机看电路板上的大芯片是不是SHARP38603 （传 感器的型号是在传感器底面

3、，拆机是看不到的）。SONY方案相对来说就要复 杂些了，有 SONY420 线，SONY480 线，SONY540 线，SONY420 线 又分三分之一和四分之一，这里的三分之一和四分之一指的是传感器的尺寸， 就是传感器的对角线长度是三分之一或四分之一英寸。SONY420线四分之一 具体的芯片是SONY3142主芯片+ CXA2096 + SONY227传感器， SONY420线三分之一具体的芯片是SONY3142主芯片+ CXA2096 + SONY405传感器，2者的区别就是传感器大小的区别，三分之一成像效果比 四分之一要稍好。SONY480线就是市面上卖家强调的高清摄像头了，具体芯 片是

4、 SONY4103 主芯片+ CXA2096 + SONY409 传感器，SONY480 线 的成像效果比SONY420线的成像效果就上了一个档次了，SONY480线成 像比420线的要柔和，色彩还原更逼真，所以价格也要贵上不少，一定要搞清 楚，是SONY420线还是SONY480线，是480线的话，芯片是什么，这 个很重要哦。SONY540线和SONY480线的区别就不是很大了，SONY520 线的具体芯片是SONY3172主芯片+ CXA2096 + SONY409传感器。红 外灯对于监控摄像头的夜视起着决定性的作用。红外灯从外观上面来分，有&3、 &5、&8、&30，这里的数值指的是红外

5、灯的本体直径，单位是mm。常用的 &5又有度数区分度数有30度、45度、60度、75度、90度。度数越高， 红外光线发射的越远相应的强度也越弱，对于15米以内的，一般是45度红外 灯，中距离（15到30米）一般是60度红外灯，中远距离的话就是60度以 上了，不过在中远距离的时候，为了让进距离也有好的红外效果，可以用混灯， 就是灯板上面有2种以上的红外灯。目前红外灯的牌子很多，一般是台湾鼎圆 灯芯质量较好，这里要说明的是是灯芯的品牌是鼎圆，而不是红外灯的品牌是 鼎圆。监控摄像头红外灯的数量一般是12、24、36、48个，就&5型号的 红外灯来说，12个红外灯的夜视有效距离是10到15米，24个红

6、外灯的夜 视有效距离是20到25米，36个红外灯的夜视有效距离是30到35米，48 个红外灯的是40到50米，要想夜视看的远，除了选择高清晰的摄像头，还可以选择大的红外灯，如6个&8红外灯加上6个&30红外灯配上SONY480 线的方案加上25mm以上的镜头，夜视距离可以达到80到100mm。 镜 头相对电路板就简单些了，镜头分为可调焦和不可调焦，对于大部分买家来说， 不可调焦就可以满足要求了，不可调焦镜头又有3.6mm、6mm、8mm、 12mm、16mm、25mm、32mm、50mm。焦距越小，看到的范围就越 大，不过观察的物体成像越小，观察的距离也越近，一般对室内店铺，选3.6mm 或是

7、6mm，走廊或是距离远的观测点就要6mm以上的镜头了，25mm的 镜头配上SONY480线或520线的方案，白天可以看清楚60M左右远人的 脸。总之镜头的选择要结合自己的实际情况来选择。1、分辨率是衡量摄像机优劣的一个重要参数，指的是当摄像机摄取等间隔排列 的黑白相间条纹时，在监视器上人眼能够看到的最大1、分辨率是衡量摄像机优劣的一个重要参数，指的是当摄像机摄取等间隔排 列的黑白相间条纹时，在监视器上人眼能够看到的最大线数，当超过这一线数 时，屏幕上就只能看到灰蒙蒙的一片而不能再分辨出黑白相间的线条。清晰度 又分为水平分辨率度和垂直分辨率。2、测试方法，摄像机拍摄综合测试图，用目视法观察监视器

8、上图像中心楔上 能分辨的最大线数或十组中心清晰度线段能分辨的最大线数。3、测试时应注意（1）要使用成像质量好的镜头，因为镜头的好坏影响最终的测试结果。（2）显示时使用黑白监视器，线数应在600线以上，如果使用彩色监视器， 要将色饱和度旋纽调至最低，避免色度信号对亮度信号的干扰。4、采购时应注意（1）使用索尼、松下原装摄像机做横向对比，观察两种摄像机在分辨黑白线 条组时差距；原装机的性能指标真实可靠，通过对比，可以对要采购摄像机的 清晰度指标得出正确的结论。（2）购买单板机时，有时配套的镜头成像质量较差，除了要测试中心分辨率 外，还是测试四个角的分辨率，不能出现模糊和变形，否则，就要更换较好的

9、镜头。二、最低照度指标要有相关的条件1、最低照度的概念，摄像机产生的亮度输出电平，是额定电平（700mv）的 一半时，被摄物体的最小照度。2、测试方法十级灰度测试卡（1）对比法：将摄像机置于暗室，选择一部名厂的原装摄像机作对比，使用二个同种型号的手动光圈镜头，暗室内装有调压器控制的220V白 炽灯，以调压器调节电压的高低来调节暗室内灯的明暗，电压可以从0V调到 220V，室内光照也可以从最暗调至最亮，将二部摄像机分别对准层次丰富的物 体，调低室内的光亮度，直至看不清物体的暗部层次，或者将镜头光圈调小一 级作 对比，根据名厂的原装摄像机标称的最低照度值推测出待测摄像机的最低 照度值。（2）仪器法

10、：同样在暗室中测试，将摄像机对准十级灰度测试卡，调低室内 的光亮度，直至摄像机输出的视频信号在示波器上的辐度降至350mv，再用测光 表测量测试卡表面的照度值，计算出最低照度。3、测试时应注意的是最低照度的数值与下列四个因素有关。（1）镜头的光圈（2）光源的色温（3）视频信号的幅度（4）反射率（目标的反射率和背景）只有标明以上四个相关条件，测试出的最低照度才是有意义的，不能抛开上 述四项测试条件而单纯比较某品牌摄像机的照度标称值和另一个品牌摄像机的 照度标称值去比较，否则根本不能得出哪部摄像机的低照度特性更好的结论。4、采购时应注意选择照度摄像机：标称的最低照度只能作参考，关键还是要根据使用场

11、合的 需要选用合适的摄像机。使用测光表测量现场的最低照度。在暗室中模拟现场 的光照度环境，选择不同的摄像机试验或使用大口径光圈的镜头，直至分辨清 楚灰度测试卡的十级轮廓。三、信噪比的高低和照度的关系1、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。信噪比又分为亮度信噪比和色度信噪比。信噪比也是摄像机的一个主要 参数。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。摄像机的信噪比越 高，干扰噪点对画面的影响就越小。#p#分页标

12、题#。#2、亮度信噪比的检测方法（1）简单判别法亮度信噪比：将镜头的光圈关闭，或盖上镜头盖，在监视器上观察雪花状的 干扰噪点的多少。色度信噪比：将摄像机对准白平衡测试卡，观察带有颜色的噪声点的多少。对比法将摄像机置于暗室，选择一个名厂的原装摄像机作对比，使用二个同样型号 的手动光圈镜头，将待测摄像机和原装摄像机对准黑平衡测试卡，用调光器调 节光照度的大小，直至画面上明显出现雪花状的干扰噪点，比较噪声点的密度 和大小，估计信噪比的数值。仪器法亮度信噪比:将摄像机对准十级灰度测试卡，调整光圈的大小，使摄像机输出 的视频电平达到350mv, 将信号接入视频噪声测量仪，在仪表盘直接读取信噪比 的读数3

13、、测试时应注意滤波器的选择，一般采用100KHZ的低通和fg高通，不采用视频加权曲线。要考虑摄像机AGC和r校正的影响。4、采购时应注意由于视频噪声测量仪价格昂贵，国内厂家一般没有这样的设备，大的厂家使 用示波器估计信噪比的大小，小的厂家目测摄像机的雪花点多少，随便填写一 个数字，色度噪声测量更是无从谈起。因此，在购买摄像机时，要根据使用地点的光照度条件选择摄像机，使用测 光表测量并记录，使用场地在监控时段内的不同照度值。回到办公室暗室中模 拟使用场地 的不同照度值，观察哪一种摄像机的噪声点多，增大镜头的光圈或 使用大口径通光量的镜头，或是增加使用地点的灯光亮度，直至监视器上显示 的图像质量到

14、可接受 的程度，这就是你适合使用的摄像机。四、自动白平衡和色彩还原的调整彩条测试卡1、彩色摄像机的色还原性是决定画面质量的最主要因素。人们把拍摄白色物 体时摄像机输出的红、绿、蓝三基色信号电压：VR= VG=VB的现象称为白平衡。自动白平衡，由于太阳光在早上、中午、下午的不同时段内的色温相差很大， 各种人造光源的色温也高低不同，彩色摄像机在不同的环境色温下，也应该正 确地重现白色，这就需要在连续工作中随时校正白平衡。白平衡是彩色摄像机的重要参数，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；当摄像机白平衡不佳时，重现图像就会出现偏色现象， 特别是会使原本不带色彩的景物（如白色的墙

15、壁）也着上颜色。2、白平衡的检测方法（1）目测法手动白平衡：摄像机的面板开关上标有3200K、5600K字样，表明摄像机的白 平衡调整是按3200K色温和5600K色温分别进行设置的。使用同一色温的人工光源（如卤钨灯或日光灯），摄像机对准白平衡测试卡， 在监视器上观察画面是否偏色。自动白平衡：摄像机分别对准二种不同色温光源照射下的白平衡测试卡，或 在摄像机镜头前加装3200K和5600K色温转换滤色镜。在监视器上观察偏色的 白平衡是否能恢复到原来的白色，观察摄像机自动白平衡的转换速度。（2）仪器法将摄像机对准标准色温光源箱的彩条测试卡，将信号接入到矢量示波器中， 观察显示的六个光点是否落在规定

16、的矢量点内，通过各个光点的位置和幅度观 察出摄像机拍摄的红、绿、蓝、黄、品、青六种颜色是否偏色和色饱和度的大 小。#p#分页标题#。#3、测试时应注意的问题摄像机白平衡性能，表现为被摄景物在监视器上的色彩还原，这就需要一个 前提条件，即监视器不能偏色，否则就无法判定摄像机偏色；使用视频信号测 试光碟，向监视器输出一个白场信号，观察荧屏的白色是否偏色。4、采购时应注意的问题选用摄像机时应注意到光源色温的变化和监视器的偏色对显示图像的影响大 小，确实影响监控效果了，可以调节监视器上的白平衡调整电路或在摄像机镜 头前加装色温调整滤色镜。分辨率，最低照度，信噪比和白平衡是摄像机最重要的技术指标，购买时

17、要 根据四项指标，并结合价格高低综合考虑。在摄像机这个圈子，一张彩页里的技术指标其实就已经涵盖了大部份的技术, 不信,有几个人敢说他完全知道的，不管是销售人员或工程商，最先拿到的就是一 张彩页，而那张彩页，大部份就在吹牛，只有在最后的技术指标上还”稍”有些学问， 今天就带大家来搞一搞:预计分”知识篇”及”实成篇”，知识篇我来说,实战篇就由各位提供资料,大家一起 来演练演练，有意踢馆的厂家也不妨一起参与，增加些趣味性在搞清楚技术指标之前,要先搞清楚下列东西:成像元件也就是CCD啦!(当然也有C-MOS),主要区分为彩色，黑白,1/3”,1/4”，1/2”及品牌, 尺寸：大小的差别主要在于灵敏度，

18、也就是最低照度,1/4照度会比1/3差,原理很简单： 相同数量的感 光点，摆在1/4上的每一点一定比较小点，他的受光就较少,当然照 度就较差，好处是便宜一些,还有体积校小,板子可以做小一些.品牌:以价位来说,从贵到便宜,分别是Sony, Panasonic,Sharp,A1(L.G)这几种， 如果用Sony通常会标“Sony Super-HAD CCD”这是Sony的注册商标,或是低 照度会标“Sony Ex-View CCD“ 在CCD的制造过程中有一个制程叫 作”HAD”，所以不管那家的CCD都可称为” HAD CCD,但索尼改进了这个制 程,认为做出来的CCD品质较好，就叫做MSuper

19、-HADM并把名称注册，因此只 有索尼有所谓的Super-HAD CCD,在一般型录上常看到“1/3” SONY Super-HAD CCD” 就是这样来的，不可能标”1/3” Sharp Super-HAD CCD” 那会闹笑话的Ex-view是索尼CCD注册的专有名辞，强调照度比Super-HAD更低,当然价 格也贵多了，其它特性及接脚都跟原来Super-HAD差不多 而不是用SONY的,就只标” 1/3” Color CCD“ 了像素：在PAL制,有752(H) x 582(V)，也就是所谓44万画素，及500(H) x 582(V)也就 是所谓25万画素，在NTSC制,有768(H)

20、x 494(V),也就是所谓38万画素,及 510(H) x 492(V)也就是所谓25万画素,44万画素，就叫高解,25万就叫低解,普 解或中解,以上讲的画素是指”有效画素分辩率：这就比较好玩了 ,25万像素的摄像机,其技术极限大概是320条，在十多年前，台湾 搞出了摄像机，大概就280-300条之间,但跟日本货比起来就差了一截,怎办？那就 标350线好了，后来又有新公司及韩国搞出来了，大概在300左右,那就标380条 好了，到了近几年，大陆也搞出来了,怎办？那就标420好了!，搞到现在，全部都标 420 了,无耻的还有标450，更让人搞不懂的是,不管在台湾或是大陆,送去检测,居 然也是42

21、0?真让人匪夷所思！而44万的，技术极限大概在480线,一般中，台，韩做出来大概就是400-450之间， 同上理，就标480,500,520,550吧!各凭良心还有，最近流行所谓520线的更是个大骗局，为什么他说520线？是因为主芯片用 索尼HQ1(CXD3172AR),翻遍原厂资料,找不到520这个圭只有非官方说法:是 有520线,但仅限Y/C输出.所以只要是HQ1方案，大家就标520，在加上灌水 法,550及560就出来了，估计580也快有了最低照度：最简单的定义:在暗房内,摄像机对着被测物，然后把灯光慢慢调暗，直到显示器上 快要看不清楚被测物为止，这时量光线的照度，就是最低照度.够含糊了

22、吧!，实际 上还得考虑用几毫米镜头,入光量多少,摄像机AGC必须关掉，视频讯号是降到多 少IRE等等.几乎没有厂家会去做这种测试,那.老故事又来了，很久很久以前,松下跟索尼的机子低解的标1.1Lux(F1.2),那 台湾做出来就标05吧,后来的只好标0.2,你标0.2,我就标0.1,他标0.05 就这样了.还有,高解CCD照度会比低解的差，还是老话洞样芯片面积，一个摆了 44万点， 一个摆了 25万点，那个大点？讯噪比：任何电路只要通电后都会产生噪讯,包括元件及线路本身所产生的，当然噪讯越 小，画面看起来会越干净,我们用视频讯号跟噪讯的比值来表示，那当然越大越好， 数学式是20log（V2/V

23、1）, V2指视频讯号,V1指噪讯大小,单位是”dB” 还是老故事，很久很久以前,松下跟索尼的机子噪讯比标50 dB，那台湾做出来就 标嘿嘿！ 一看起来就是比较差,不好意思吹牛了,那就标48好了，可是不好看？修饰一下:”大于48 dB “，所以“ 48dB”就是这样来的,不论阿猫阿狗做出 来的摄像机，一律就这样标了,有去测？我头剁给他！电子快门：为了让影像亮度正确，我们必须正确控制摄像机的入光量,要调整入光量要从镜 头的光圈及像机的快门着手，一般我们用手动镜头时，光圈调固定就不动了,如果 这时遇到强光怎办？很简单,在CCD还没曝前,D.S.P就赶紧把CCD上的讯号” 扫”下来吧，也就是光线强时

24、抓快些,光线弱时抓慢些,抓一次相当于我门用单反相 机时”喀嚓”一声，单反像机是机械式快门,我们这是电子式,所以叫”电子快门” 跟据D.S.P规格书，电子快门速度在PAL制时是1/50秒到十万分之一秒,所以大 家就这样标了，实际应用上如果机子调校不良,是达不到十万分之一的，如果机子 在太阳下看起来像蒙层细白裟，不是很清楚，那八成是快门速度不够 还有如果用自动光圈镜头,那入光量就由镜头光圈来控制了，这时后机子本身快 门速度就定在1/50秒Gamma 补 H偿：什么是Gamma?简单解释,CRT管子是跟据电子束打在屏幕上的强度来决定产 生的亮度，打的越强就越亮,但不是1:1的，也就是说,在很强的时后

25、并不会成比例 的那么亮,这是CRT管的特性,因此视频输出就得在高亮度时做些刻意的增强，这 就叫Gamma补偿,个补偿曲线叫045,只要给DSP下个指令就好了，一点技术都 没有,有的机子会加个开关，让你选择0.45或1,1的补偿曲线是1:1的，在某些强 光环境下还蛮好用的（是强光下，非逆光下）背光补偿：什么是背光补F偿,这又跟快门速度有关了，举个例子，当一部摄像机装在ATM上， 对着大街,在大太阳下，环境很亮,所以机子快门速度当然是很快的，才不会过曝，这 时如果有人来提款，脸对着镜头，由于目前机子采全面测光,基本上受环境影响，整 体还是很亮，在高速快门下人脸的曝光量不足，就显的黑黑的，这就是摄影

26、学上面 所说的背光,就是:背面有强光，导致主体曝光不足而变黑 所以问题就出在全面曝光上,假使我们只取一部份划面来测光，比如说中间，那人 脸在划面中间，这时DSP会测到曝光不足,便会放慢快门速度,这时人脸就清楚了, 但是因为快门速度慢了,导致背景（街上）反而过曝而白茫茫一片所以，背光补偿就是根据特定的测光区域,调整电子快门（或自动光圈）,使得测光 区域内的曝光值正常，不在测光区域内的就不管了，测光区域由DSP参数设定,一 般是取中间1/9处，或加上下方1/3处成凸字型 至于什么是”宽动态”,那会另外写篇来谈谈.同步系统：分内同步，外同步及电源同步.电源同步，说来话长，简单的说,就是使每一支摄像机丢图场出来的时间点要一致，好比对伍 行进时,虽然每人速度一样,但如果没有人在旁吹哨或喊口令的话,脚步是不会一 致的，这个功用是用在矩阵切换时,画面不会抖一下再恢复正常,否则管理员眼睛 不花掉了,要实现电源同步就须加电源同步电路,再加个开美电