攝像機相關知識攝像機基礎知識基礎知識介紹

第一節概述

攝像機的組成

攝像頭

鏡頭

模擬攝像機的工作原理被攝物體反射光線，傳播到鏡頭，被攝物體反射光線，傳播到鏡頭，經鏡頭聚焦到攝像機CCD芯片上，CCD根據光的強弱積聚相應的電荷，經周芯片上，根據光的強弱積聚相應的電荷，芯片上根據光的強弱積聚相應的電荷期性放電，產生表示一幅幅畫面的電信號，經過濾波、期性放電，產生表示一幅幅畫面的電信號，經過濾波、放大處理，放大處理，通過攝像頭的輸出端子輸出一個標準的復合視頻信號。這個標準的視頻信號同家用的錄像機、VCD視頻信號。這個標準的視頻信號同家用的錄像機、家用攝像機的視頻輸出是一樣的，機、家用攝像機的視頻輸出是一樣的，所以也可以錄像或接到電視機上觀看。或接到電視機上觀看。模擬像機BNC視頻輸出A/D轉換(模擬)通過編碼器等

網絡傳輸

光信號網絡攝像機攝像機內部信號處理(數字)

CCD的介紹由于CCD的技術生產工藝復雜，目前的技術生產工藝復雜，由于的技術生產工藝復雜業界只有索尼飛利浦、柯達、松下、索尼、業界只有索尼、飛利浦、柯達、松下、富士和夏普6家廠商可以批量生產，和夏普6家廠商可以批量生產，而其中最主索尼，要的供商應是索尼飛利浦和柯達，其中，要的供商應是索尼，飛利浦和柯達，其中，在各廠商市占率方面，索尼以50%的市占率，在各廠商市占率方面，索尼以%的市占率，成為市場領導廠商。索尼從70年代研發年代研發ccd成為市場領導廠商。索尼從年代研發以來，以來，即將其廣泛運用在攝錄放影機及廣播索尼的電視等專業用攝影機等器材上，目前索尼電視等專業用攝影機等器材上，目前索尼的研發水平仍是領先于其它公司之上

插播CCD與CMOS的差別

CCD與CMOS的處理原理CCD(ChargeCoupledDevice電荷耦合器件)用受光單元(光電二極管)把光轉換為電荷，然后把電荷進行垂直和水平傳送，然后用輸出放大器把電荷轉換為電壓輸出。接力式結構。受光單元稱為像素。

此“放大器”成為制約圖像處理速度的“瓶頸瓶頸”。所有電荷單瓶頸一通道輸出，數據量大的時候會發生信號“擁堵”。民用級產品使用單CCD無法滿足高清數據的需要

CCD與CMOS的處理原理CMOS(ComplementaryMetalOxideSemiconductor,互補金屬氧化物半導體)CMOS將光轉換為電荷的部分與CCD相同，但并不傳送轉換過的電荷，而是立即將其轉換為電壓。

注：主要是CMOS工藝的數據在傳送距離較長時會產生噪聲。

CCD與CMOS的對比類型歷史發展特

點優勢CCD1969年在貝爾試驗室研制成功從初期的10多萬像素已經發展至800萬像素

CMOS上世紀80年代發明由于工藝制程的技術不高，以至在應用中的雜訊較大，商品化進程一直較慢

噪點小，靈敏高，動態良好，長期以來一直是主流成像芯片

省電、響應速度快、反應驅動速度快，可以輕易達到高像素的要求

劣勢

成品率較低、價格貴、成像質量不佳等特點耗電多，集成化程度正逐漸被克服不高

第二節攝像機基礎知識攝像機主要參數

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、掃描制式

6.信噪比6.信噪比7、自動增益控制8、背光補償9、寬動態10、白平衡10、11.色溫11.色溫

1、CCD/CMOS尺寸、尺寸即攝象機靶面。目前采用的芯片大多數為即攝象機靶面。目前采用的芯片大多數為1/3″和和1/4″。在購買攝像頭時，特別是對攝像角度有比較嚴格。在購買攝像頭時，要求的時候，靶面的大小，要求的時候，靶面的大小，靶面與鏡頭的配合情況將直接影響視場角的大小和圖像的清晰度。接影響視場角的大小和圖像的清晰度。在相同的光學鏡頭下，成像尺寸越大，視場角越大。頭下，成像尺寸越大，視場角越大。鏡頭規格(英寸)鏡頭規格(英寸)靶面靶面尺寸對角線長(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尺寸備注尺寸事實上我們現在所接觸到的CCD尺寸的說法是參考傳統尺寸的說法是參考傳統事實上我們現在所接觸到的攝像機內的真空攝像管的對角線長短來衡量的。攝像機內的真空攝像管的對角線長短來衡量的。出現之前，在CCD出現之前，攝像機是利用一種叫作“光導攝像管(VidiconTube)”出現之前攝像機是利用一種叫作“光導攝像管()的成像器件感光成像的，這是一種特殊設計的電子管，其直徑的大小，的成像器件感光成像的，這是一種特殊設計的電子管，其直徑的大小，決定了其成像面積的大小。因此，定了其成像面積的大小。因此，人們就用光導攝像管的直徑尺寸來表示不同感光面積的產品型號。出現之后，同感光面積的產品型號。CCD出現之后，最早被大量應用在攝像機上，也出現之后最早被大量應用在攝像機上，就自然而然沿用了光導攝像管的尺寸表示方法，就自然而然沿用了光導攝像管的尺寸表示方法，進而擴展到所有類型的圖像傳感器的尺寸表示方法上。像傳感器的尺寸表示方法上。

例如，型號為“例如，型號為“1/1.8”的CCD或CMOS,就表示其成像面積與一根直徑為的

或，1/1.8英寸的光導攝像管的成像靶面面積近似。英寸的光導攝像管的成像靶面面積近似。英寸的光導攝像管的成像靶面面積近似

從實際情況來說，從實際情況來說，CCD/CMOS成像靶面的對角線長度大約相當于光導攝像成像靶面的對角線長度大約相當于光導攝像管直徑長度的2/3。管直徑長度的

鏡頭與攝像機鏡頭規格須與攝像機匹配為佳，鏡頭規格須與攝像機匹配為佳，如果鏡頭尺寸與攝像機CCD靶面尺寸不一致時，觀察角度將不符合設計要靶面尺寸不一致時，像機靶面尺寸不一致時求，或者發生畫面在焦點以外等問題大尺寸的鏡頭用在小尺寸的CCD上，一般說問題尚不嚴重(減小了視角上一般說問題尚不嚴重減小了視角減小了視角)大尺寸的鏡頭用在小