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摄像机技术指标介绍

   日期:2009-12-18     来源:互联网    

摄像机技术指标介绍

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分的技术参数,但是,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,大部分就在吹牛,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,在搞清楚技术指标之前,要先搞清楚下列东西:

1、成像元件
也就是CCD啦!(当然也有CMOS),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,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,他的受光就较少,当然照度就较差,好处是便宜一些,还有体积较小,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(LG)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“Super-HAD”并把这名称注册,因此只有索尼有所谓的 Super-HAD CCD,在一般CCD类型上常看到“ 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注册的专有名词, 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。

2、像素
PAL制,有752(H) x 582(V),也就是所谓44万像素,及500(H) x 582(V) 也就是所谓25万像素;NTSC制,有768(H) x 494(V),也就是所谓38万像素,及510(H) x 492(V) 也就是所谓25万像素。44万像素,就叫高解,25万就叫低解、普解或中解。以上讲的像素是指“有效像素”。

3、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420?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,为什么他说520线?是因为主芯片用索尼HQ1(CXD3172AR),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。

4、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0.5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,同样芯片面积,一个摆了44万点,一个摆了25万点,那个大点?

5、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/V1),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50dB ,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48dB ”,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!

6、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还没过曝前,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“喀嗏”一声,单反相机是机械式快门,我们这是电子式,所以叫“电子快门”。
根据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纱,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。

7、Gamma补偿
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,在很强的时候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,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在某些强光环境下还蛮好用的(是强光下,非逆光下)。

8、背光补偿
什么是背光补偿,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画面来测光,比如说中间,那人脸在画面中间,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。

9、同步系统
分内同步、外同步及电源同步。
电源同步:前面已经介绍过了,这里就不再介绍了。还有我们所用的AC电源有三相,彼此差120度,如果电源同步的机子若接在不同相位电源上,会有相位差导致无法彼此同步,所以还需有一个调相旋钮,将彼此触发相位调到一致。
外同步:就是交由外步来触发丢出画面,这功能现在已经很少用了。
内同步:就是自己每秒输出25张画面,不管别人了。

10、AGC
就是电子自动增益,是摄像机基本功能,有人为了让画面看来亮些,刻意调的很高,这样在低照度时很容易就白茫茫一片了,所以有人干脆就在这搞个开关,要高要低,自己来吧!

11、接下来就是些无关紧要的
接头型式:有C-Mount 及 C/S Mount。又要说故事了,当初做出摄像机时,总得配个镜头,因此搞了个接口标准:“节径为25.4mm,每英吋32个螺牙,边缘至CCD距离为17.526mm”这就叫C接口,机子及镜头就比照这标准,彼此才能搭配。那时候的镜头里面有八片镜片组合而成,后来松下搞了个五片玻璃的镜头,成本是省了,但是成像距离短了约五毫米,也就是镜头要更靠近CCD五毫米。怎办?那就改标准了,把上头“边缘至CCD距离为17.526mm”改为 12.5mm。不就得了,这就叫C/S接口,现在几乎所有机子都用C/S接口,再附一个C/S转C接口的加长环。
自动光圈:也就是可接的自动光圈镜头的型式,目前有两种:视频驱动(Video)及直接驱动(D.C)两种,因为直驱方式还得加个小电路,有些廉价机干脆就拿掉了,赌你花不起钱买DC自动光圈镜头。
视频输出:标准是1 Vpp,也就是1伏特(峰值对峰值),标都是这样标,但常有厂家为求看起来“亮”一点,故意增加讯问号强度,在接DVR及配线时会引起一些困扰。
消耗功率:一般机子在12V 时,大致都在90-130毫安之间。
电源:分12VDC, 24VAC, 220VAC三种,通常 24VAC还兼容12VDC。

 
  
  
  
  
 
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