培训教材-摄影机(CAMERA).doc

摄影机（CAMERA）/b用光电原理，将景物摄取并配合监视器显像。例如。模拟嘴巴，相对于MICROPHONE，由喇叭输出；模拟眼睛，相对于CAMERA，由监视器输出。b依材质可分为下列几种:/ba. CMOS:省电，便宜，照度不好b. CCD:主流c. MOS:过时d. VIDICOM:光导管，过时bCCD与CMOS比较/b （ChargeCoupledDevice，感光耦合组件）为数字相机中可记录光线变化的半导体) ，（ComplementaryMetal-OxideSemiconductor，互补性氧化金属半导体）CCDCMOS照度 50.00001Lux 53Lux分辨率 330600TVLines 330420TVLines对比 较佳 较差解像度 较佳 较差颜色像位 可调整 不可调整色彩浓度 较浓(可调整) 较淡(不可调整)噪声比 40dB 46dB电子快门 1/601/100,000sec 1/601/2,000sec消耗功率 70300mA 2050mAbCCD摄像机的分类安全防范系统中，图像的生成当前主要是来自CCD摄像机,CCD是电荷耦合器件（chargecoupleddeice)的简称，它能够将光线变为电荷并将电荷存储及转移，也可将存储之电荷取出使电压发生变化，因此是理想的摄像机组件，以其构成的CCD摄像机具有体积小、重量轻、部受磁场影响、具有抗震东和撞击之特性而被广泛应用。1.依成像色彩划分(1)彩色摄像机：适用于景物细部辨别，如辨别衣着或景物的颜色。因有颜色而使信息量增大，信息量一般认为是黑白摄像机的10倍。(2)黑白摄像机：是用于光线不足地区及夜间无法安装照明设备的地区，在仅监视景物的位置或移动时，可选用分辨率通常高于彩色摄像机的黑白摄像机。2.依摄像机分辨率划分(1)影像像素在25万像素（pixel）左右、彩色分辨率为330-420线、黑白分辨率380-450线左右的低档型。(2)影像在38万点以上、彩色分辨率大于或等于480线、黑白分辨率，600线以上的高分辨率。3.依摄像机灵敏度划分(1)普通型：正常工作所需照度为13Lux(2)月光型：正常工作所需照度为0.1Lux左右(3)星光型：正常工作所需照度为0.01Lux以下(4)红外照明型：原则上可以为零照度，采用红外光源成像。参考环境照度：环镜 照度夏日阳光下 100000Lux阴天室外 10000Lux电视台演播室 1000Lux距60W台灯60cm桌面 300Lux室内日光灯 100Lux黄昏室内 10Lux20cm处烛光 10-15Lux夜间路灯 0.1Lux低照度摄像机在中国市场的演进过程低照度摄像机在中国市场的演进简单分为以下三步：白天彩色/晚上黑白（COLOR/MONO）；低速快门（SLOWSHUTTER）及超感度摄像机（EXVIEWHAD）。一、白天彩色/晚上黑白（昼夜型摄像机COLOR/MONO）。此类摄像机目前在市场上仍有其特定的需求群。昼夜（COLOR/MONO）摄像机的照度在国内市场上最低标示数值甚至为0LUX，我们不禁要问：“摄像机乃光学原理制成，0照度下如何成像？”白天彩色/晚上黑白（COLOR/MONO）摄像机是利用黑白影像对红外线感度较高的特点，在一定的光源条件，利用线路切换的方式将影像由彩色转为黑白，以便于搭配红外线。在彩色/黑白线路转换的技术演进过程中，此类摄像机已采用单一CCD（彩色）设计，在白天或光源充足时为彩色摄像机，当夜晚降临或光源不足时（一般在1LUX3LUX）即利用数字电路将彩色信号消除掉，成为黑白影像，且为了搭配红外线，亦拿掉了彩色摄像机不可缺的红外线滤除器，真正的“低照度摄像机”应指摄像机本身(所采用的组件,技术)可达到的功能,而白天彩色/晚上黑白的摄像机因受限于CCD感度,本身并无法改变,只是利用线路切换及搭配红外光的方式将功能提升,不能算是低照度摄像机。二、低速快门（SLOW/SHUTTER）。此类的摄影机获得低照度下图像的方法是通过电荷单帧累积方式增加CCD在单帧图像的爆光量，从而提高摄像机对单帧图像的灵敏度。这种方式也可以获得较低的照度指针，但是需要降低图像的连贯程度，所以选择这种摄像机时要注意尽可能不要同云台一起使用，否则会造成丢失画面的现象。在获得低照度下图像上还有一些其它的办法，但都不能从根本上解决照度问题。此类摄像机又称为（画面）累积型摄像机，是利用计算机内存的技术，连续将几个因光线不足而较显模糊的画面累积起来，成为一个影像清晰的画面，运用SLOWSHUTTER技术降低摄像机照度至0.008LUX/F1.2（128），并且画面能够累积的帧数(128帧)是属于甚至包括进口品牌再内的领先水平。此类型低照度摄像机适用于禁止红、紫外线破坏的博物馆，夜间生物活动观察，夜间军事海岸线监视等，属性较静态场所的监视。三、超感度摄像机（EXVIEW/HAD）。一般的超低照度摄像机大都采用ExviewHAD技术，采用ExviewHADCCD的摄像机，对外界光线的敏感程度会大大提高，在近红外区域，其感度可以提高到普通摄像机的4倍。因此，即使在非常暗的环境下，这种摄像机通常可以看到人眼看不到的物体，这一技术的出现受到了监控市场的欢迎，对各种光照环境下均可表现出最佳的效果，特别是配合专用的红外照明设备，可以得到高清晰度的黑白图像，实现0照度的监控（完全无光的情况下）。在近红外760mm-1100mm的近红外区域，如果配合合适波长的红外照明，就可以实现清晰的黑白图像。超感度摄像机（EXVIEW/HAD），又称24小时摄像机，其彩色照度可达0.05LUX，黑白则可达0.003-0.001LUX（亦可搭配红外线以达0LUX）不仅能清晰的辩识影像，更是实时连续的画面。4.按摄像组件的CCD靶面的大小划分(1) l”靶面尺寸为宽12.7mmX高9.6mm,对角线16mm(2) 2/3”靶面尺寸为宽8.8mmX高6.6mm,对角线11mm(3) 1/2”靶面尺寸为宽6.4mmX高4.8mm,对角线8mm(4) 1/3”靶面尺寸为宽4.8mmX高3.6mm,对角线6mm(5) 1/4”靶面尺寸为宽3.2mmX高2.4mm,对角线4mm5.按电源频率划分(1) 欧规(50Hz):彩色PAL黑白CCIR(2) 美规(60Hz):彩色NTSC黑白EIA6.按外型样式划分(1) 传统标准型：枪型(2) 机板型：鱼眼，针孔镜头(3) 伪装型：半球型，灯饰型，侦烟型等(4) 子弹型(5) 简单型（机板型加铁壳）(6) 一体型：一体机，红外线型7.按制程划分(1) ANALOG：模拟信号处理(2) ASP：半数字信号处理(3) DSP：数字信号处理8.按电源系统划分有AC110，AC220，AC240，AC24V，DC12V9.同步系统(1) 内同步(2) 外同步：LINELOCK,SYNC同步,VBS同步,HD,VD同步等摄影机的主要功能为，将来自镜头光学图像聚焦，经由CCD转换为随时间变化视频讯号，再经摄影机内部线路处理CCD转换视频讯号，然后经由同轴或光缆或其它传输途径将讯号传送至监视器上显现。A.CAMERA种类区分:1.B/W(EIA/CCIR)2.Color(NTSC/PAL)B.CAMERA取像种类区分:1.TUBE真空管式传感器.2.CCD(ChargeCoupledDevice)电荷藕合组件传感器.3.CMOS金属氧化物半导体传感器.C.CAMERAFaceplate尺寸种类区分:1.1CCD2.2/3CCD3.1/2CCD4.1/3CCD5.1/4CCD(所有CCD高宽比均为4:3)D.CAMERASensitivity灵敏度种类区分:1.高灵敏度,高分辨率.2.低灵敏度,一般分辨率(普通型).E.CCDCamera优点:1.体积小,消耗功率小.2.寿命长,故障率低.3.不怕强光直接照射.4.无残影现象(ImageRetention).5.不易受电磁场等干扰.6.无画面几何失真.7.分辨率稳定,补偿效果佳.8.耐震动.F.CCD重要特性:1.灵敏度(sensitivity)2.分辨率(resolution),水平分辨率;垂直分辨率.3.稳定度.4.IRfilter(滤光镜);IRcut.5.讯号噪声比(signaltonoise).6.频宽.7.灰阶(grey),10阶.8.同步方式(sync).a.Line-lock向位锁定.b.Genlock外同步.c.Crystal-lock晶体震荡.9.电子快门(shutterspeeds)10.白色信号基准(whiteclipper).11.镜头与摄影机接环Lensmounta.Cmountb.CSmount12.工作电压;输入电压.13.工作环境:温度(temperature),湿度(humidity).14.控制部分(externalcontrol).15.自动光圈控制(autoiriscontrol).a.DCdriveb.Videodrive16.自动控制功能:a.自动电子速控制(autobeamcontrol).b.自动黑色基准(autoblack).c.自动增益(autogaincontrol).d.自动白平衡(autowhitebalance).e.自动(电子)快门控制(autoshuttercontrol).f.自动同步锁定(autolinelock)G.CAMERA视频讯号:CAMERAVIDEOOUTPUT标准:1.VIDEOOUTPUT:1Vp-p75composite.2.SCANNINGSYSTEM:2:1interlace.3.视频讯号:包含有影像讯号,同步讯号(水平同步,垂直同步);彩色视频讯号则需在加入(亮度讯号-Y讯号;色差讯号-C讯号).H.NTSC/PAL系统介绍:NTSC规格:1.垂直同步信号:60HZ.2.水平同步信号:15750HZ.3.图场(field)扫描频率:60persec.4.图框(frame)扫描频率:30persec,每一图框包含2图场.5.图场(field)扫描时间:1/60persec.6.图框(frame)扫描时间:1/30persec7.图场(field)分辨率:262.58.图框(frame)分辨率:5259.每秒水平扫描速率:525X30=1575010.水平扫描速率每单位时间:1/15750secPAL规格:1.垂直同步信号:50HZ.2.水平同步信号:15625HZ.3.图场(field)扫描频率:50persec.4.图框(frame)扫描频率:25persec,每一图框包含2图场.5.图场(field)扫描时间:1/50persec.6.图框(frame)扫描时间:1/25persec7.图场(field)分辨率:312.58.图框(frame)分辨率:6259.每秒水平扫描速率:625X25=1562510.水平扫描速率每单位时间:1/15625secI.CAMERA分辨率:1.垂直分辨率:垂直分辨率由水平线数量所限制.NTSC设计为525条PAL设计为625条,采用KELL或高宽比曝光系数,最高垂直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:525X0.75=393条;PAL:625X0.75=470条2.水平分辨率:原则上水平分辨率可无限增加,但有两个限制a.技术可能尚未突破,无法增加芯片上像素b.若增加芯片上的像素,芯片却越