摄像机相关知识

摄像机相关知识摄像机基础知识基础知识介绍

第一节概述

摄像机的组成

摄像头

镜头

模拟摄像机的工作原理被摄物体反射光线，传播到镜头，被摄物体反射光线，传播到镜头，经镜头聚焦到摄像机CCD芯片上，CCD根据光的强弱积聚相应的电荷，经周芯片上，根据光的强弱积聚相应的电荷，芯片上根据光的强弱积聚相应的电荷期性放电，产生表示一幅幅画面的电信号，经过滤波、期性放电，产生表示一幅幅画面的电信号，经过滤波、放大处理，放大处理，通过摄像头的输出端子输出一个标准的复合视频信号。这个标准的视频信号同家用的录像机、VCD视频信号。这个标准的视频信号同家用的录像机、家用摄像机的视频输出是一样的，机、家用摄像机的视频输出是一样的，所以也可以录像或接到电视机上观看。或接到电视机上观看。模拟像机BNC视频输出A/D转换(模拟)通过编码器等

网络传输

光信号网络摄像机摄像机内部信号处理(数字)

CCD的介绍由于CCD的技术生产工艺复杂，目前的技术生产工艺复杂，由于的技术生产工艺复杂业界只有索尼飞利浦、柯达、松下、索尼、业界只有索尼、飞利浦、柯达、松下、富士和夏普6家厂商可以批量生产，和夏普6家厂商可以批量生产，而其中最主索尼，要的供商应是索尼飞利浦和柯达，其中，要的供商应是索尼，飞利浦和柯达，其中，在各厂商市占率方面，索尼以50%的市占率，在各厂商市占率方面，索尼以%的市占率，成为市场领导厂商。索尼从70年代研发年代研发ccd成为市场领导厂商。索尼从年代研发以来，以来，即将其广泛运用在摄录放影机及广播索尼的电视等专业用摄影机等器材上，目前索尼电视等专业用摄影机等器材上，目前索尼的研发水平仍是领先于其它公司之上

插播CCD与CMOS的差别

CCD与CMOS的处理原理CCD(ChargeCoupledDevice电荷耦合器件)用受光单元(光电二极管)把光转换为电荷，然后把电荷进行垂直和水平传送，然后用输出放大器把电荷转换为电压输出。接力式结构。受光单元称为像素。

此“放大器”成为制约图像处理速度的“瓶颈瓶颈”。所有电荷单瓶颈一通道输出，数据量大的时候会发生信号“拥堵”。民用级产品使用单CCD无法满足高清数据的需要

CCD与CMOS的处理原理CMOS(ComplementaryMetalOxideSemiconductor,互补金属氧化物半导体)CMOS将光转换为电荷的部分与CCD相同，但并不传送转换过的电荷，而是立即将其转换为电压。

注：主要是CMOS工艺的数据在传送距离较长时会产生噪声。

CCD与CMOS的对比类型历史发展特

点优势CCD1969年在贝尔试验室研制成功从初期的10多万像素已经发展至800万像素

CMOS上世纪80年代发明由于工艺制程的技术不高，以至在应用中的杂讯较大，商品化进程一直较慢

噪点小，灵敏高，动态良好，长期以来一直是主流成像芯片

省电、响应速度快、反应驱动速度快，可以轻易达到高像素的要求

劣势

成品率较低、价格贵、成像质量不佳等特点耗电多，集成化程度正逐渐被克服不高

第二节摄像机基础知识摄像机主要参数

1、CCD尺寸CCD尺寸2、CCD像素CCD像素3、水平分辨率4、最低照度5、扫描制式

6.信噪比6.信噪比7、自动增益控制8、背光补偿9、宽动态10、白平衡10、11.色温11.色温

1、CCD/CMOS尺寸、尺寸即摄象机靶面。目前采用的芯片大多数为即摄象机靶面。目前采用的芯片大多数为1/3″和和1/4″。在购买摄像头时，特别是对摄像角度有比较严格。在购买摄像头时，要求的时候，靶面的大小，要求的时候，靶面的大小，靶面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。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。头下，成像尺寸越大，视场角越大。镜头规格(英寸)镜头规格(英寸)靶面靶面尺寸对角线长(mm))H(水平)(水平)V(垂直)(垂直)1/41/31/22/31

4.5

6

8

11

16

3.6

4.8

6.4

8.8

12.8

2.7

3.6

4.8

6.6

9.6

CCD尺寸备注尺寸事实上我们现在所接触到的CCD尺寸的说法是参考传统尺寸的说法是参考传统事实上我们现在所接触到的摄像机内的真空摄像管的对角线长短来衡量的。摄像机内的真空摄像管的对角线长短来衡量的。出现之前，在CCD出现之前，摄像机是利用一种叫作“光导摄像管(VidiconTube)”出现之前摄像机是利用一种叫作“光导摄像管()的成像器件感光成像的，这是一种特殊设计的电子管，其直径的大小，的成像器件感光成像的，这是一种特殊设计的电子管，其直径的大小，决定了其成像面积的大小。因此，定了其成像面积的大小。因此，人们就用光导摄像管的直径尺寸来表示不同感光面积的产品型号。出现之后，同感光面积的产品型号。CCD出现之后，最早被大量应用在摄像机上，也出现之后最早被大量应用在摄像机上，就自然而然沿用了光导摄像管的尺寸表示方法，就自然而然沿用了光导摄像管的尺寸表示方法，进而扩展到所有类型的图像传感器的尺寸表示方法上。像传感器的尺寸表示方法上。

例如，型号为“例如，型号为“1/1.8”的CCD或CMOS,就表示其成像面积与一根直径为的

或，1/1.8英寸的光导摄像管的成像靶面面积近似。英寸的光导摄像管的成像靶面面积近似。英寸的光导摄像管的成像靶面面积近似

从实际情况来说，从实际情况来说，CCD/CMOS成像靶面的对角线长度大约相当于光导摄像成像靶面的对角线长度大约相当于光导摄像管直径长度的2/3。管直径长度的

镜头与摄像机镜头规格须与摄像机匹配为佳，镜头规格须与摄像机匹配为佳，如果镜头尺寸与摄像机CCD靶面尺寸不一致时，观察角度将不符合设计要靶面尺寸不一致时，像机靶面尺寸不一致时求，或者发生画面在焦点以外等问题大尺寸的镜头用在小尺寸的CCD上，一般说问题尚不严重(减小了视角上一般说问题尚不严重减小了视角减小了视角)大尺寸的镜头用在小