攝像機
CAMERA (攝像機)
簡介:
攝像機的主要功能為 , 將來自鏡頭光學圖像聚焦 , 經由CCD轉換為隨時間變化視頻訊號 , 再經攝像機內部線路處理CCD轉換視頻訊號 , 然后經由同軸或光纜或其它傳輸途徑將訊號傳送至****器上顯現 .
A. CAMERA 種類區分：
1. B/W (EIA / CCIR)
2. Color (NTSC / PAL)
B. CAMERA 取像種類區分：
1. TUBE 真空管式傳感器 .
2. CCD (Charge Coupled Device )電荷藕合組件傳感器.
3. CMOS 金屬氧化物半導體傳感器
C. CAMERA Faceplate 尺寸種類區分 :
1. 1" CCD
2. 2/3 " CCD
3. 1/2 " CCD
4. 1/3 " CCD
5. 1/4 " CCD(所有CCD高寬比均為 4:3)
D. CAMERA Sensitivity 靈敏度種類區分 :
1. 高靈敏度 , 高分辨率
2. 低靈敏度 , 一般分辨率(普通型)
E. CCD Camera 優點:
1. 體積小 , 消耗功率小 .
2. 壽命長 , 故障率低 .
3. 不怕強光直接照射 .
4. 無殘影現象(Image Retention) .
5. 不易受電磁場等干擾 .
6. 無畫面幾何失真 .
7. 分辨率穩定 , 補償效果佳 .
8. 耐震動 .
F. CCD 重要特性 :
1. 靈敏度 (sensitivity)
2. 分辨率 (resolution) , 水平分辨率 ; 垂直分辨率 .
3. 穩定度 .
4. IR filter (濾光鏡) ; IR cut .
5. 訊號噪聲比 (signal to noise) .
6. 頻寬 .
7. 灰階 (grey) ,10 階 .
8. 同步方式 (sync) .
a. Line- lock 向位鎖定 .
b. Genlock 外同步 .
c. Crystal-lock 晶體震蕩 .
9. 電子快門 (shutter speeds)
10. 白色信號基準 (white clipper) .
11. 鏡頭與攝像機接環 Lens mount
a. C mount
b. CS mount
12. 工作電壓 ; 輸入電壓 .
13. 工作環境 : 溫度 (temperature) , 濕度 (humidity) .
14. 控制部分 (external control ) .
15. 自動光圈控制 (auto iris control) .
a. DC drive
b. Video drive
16. 自動控制功能 :
a. 自動電子速控制 (auto beam control) .
b. 自動黑色基準 (auto black) .
c. 自動增益 (auto gain control) .
d. 自動白平衡 (auto white balance) .
e. 自動(電子)快門控制 (auto shutter control) .
f. 自動同步鎖定 (auto line lock)
G. CAMERA 視頻訊號 :
CAMERA VIDEO OUTPUT 標準 :
1. VIDEO OUTPUT : 1 Vp-p 75 Ω composite .
2. SCANNING SYSTEM : 2 : 1 interlace .
3. 視頻訊號:包含有影像訊號 ,同步訊號(水平同步,垂直同步); 彩色視頻訊號 則需在加入(亮度訊號-Y訊號 ;色差訊號- C 訊號 ) .
H. NTSC / PAL 系統介紹 :
NTSC 規格 :
1. 垂直同步信號 : 60 HZ .
2. 水平同步信號 : 15750 HZ .
3. 圖場(field)掃描頻率 : 60 per sec .
4. 圖框(frame)掃描頻率 : 30 per sec , 每一圖框包含2圖場 .
5. 圖場(field)掃描時間 : 1/60 per sec .
6. 圖框(frame)掃描時間: 1/30 per sec
7. 圖場(field)分辨率 : 262.5
8. 圖框(frame)分辨率 : 525
9. 每秒水平掃描速率 : 525 X 30 =15750
10. 水平掃描速率每單位時間 : 1/15750 sec
PAL規格 :
1. 垂直同步信號 : 50 HZ .
2. 水平同步信號 : 15625 HZ .
3. 圖場(field)掃描頻率 : 50 per sec .
4. 圖框(frame)掃描頻率 : 25 per sec , 每一圖框包含2 圖場 .
5. 圖場(field)掃描時間 : 1/50 per sec .
6. 圖框(frame)掃描時間: 1/25 per sec
7. 圖場(field)分辨率 : 312.5
8. 圖框(frame)分辨率 : 625
9. 每秒水平掃描速率 : 625 X 25 =15625
10. 水平掃描速率每單位時間 : 1/15625 sec
CAMERA 分辨率 :
1. 垂直分辨率 : 垂直分辨率由水平線數量所限制 . NTSC 設計為525條PAL設計為625條 , 采用KELL或高寬比曝光系數 , 最高垂直分辨率是水平線的數量乘上0.75因此最高垂直分辨率為 :NTSC : 525 X 0.75 =393 條;PAL : 625 X 0.75 = 470 條
2. 水平分辨率 : 原則上水平分辨率可無限增加 , 但有兩個限制
a. 技術可能尚未突破 , 無法增加芯片上像素
b. 若增加芯片上的像素 , 芯片卻越設計越小 , 雖增高分辨率 , 但是降低了感光度
注 : 水平分辨率測量方法 :
1.檢驗(解析)圖:將攝像機直接拍攝檢驗圖于****器上直接讀取垂直及水平分辨率
2.頻寬測量:使用示波器測量攝像機取像訊號頻寬, 量測出頻寬再乘80就是攝像機的分辨率 . EX : 量測出頻寬 5 MHZ .5 X 80 =400 條
攝像機典型分辨率 :
a. 黑白攝像機 :
low resolution : 380~420 line
high resolution : 570 line
b. 彩色攝像機 :
low resolution : 330 line
high resolution : 470 line
