攝像機(jī)參數(shù)詳解 如何從參數(shù)看出一臺攝像機(jī)質(zhì)量的好壞
1、CCD彩色攝像機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)
(1)CCD尺寸，亦即攝像機(jī)靶面。
一般來說，尺寸越大，包含的像素越多，清晰度就越高，性能也就越好。在像素數(shù)目相同的條件下，尺寸越大，則顯示的圖像層次越豐富。
(2)CCD像素
是CCD的主要性能指標(biāo)，它決定了顯示圖像的清晰程度，分辨率越高，圖像細(xì)節(jié)的表現(xiàn)越好。CCD是由面陣感光元素組成，每一個元素稱為像素，像素越多，圖像越清晰。現(xiàn)在市場上大多以25萬和38萬像素為劃界，38萬像素以上者為高清晰度攝像機(jī)。
(3)水平分辨率。
彩色攝像機(jī)的典型分辨率是在320到500電視線之間，主要有330線、380線、420線、460線、500線等不同檔次。分辨率是用電視線(簡稱線TV LINES)來表示的，彩色攝像頭的分辨率在330-500線之間。分辨率與CCD和鏡頭有關(guān)，還與攝像頭電路通道的頻帶寬度直接相關(guān)，通常規(guī)律是1MHz的頻帶寬度相當(dāng)于清晰度為80線。 頻帶越寬，圖像越清晰，線數(shù)值相對越大。分辨率是水平線的數(shù)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。
水平分辨率測量方法 ：
a、檢驗(解析)圖：將攝影機(jī)直接拍攝檢驗圖，在監(jiān)視器上直接讀取垂直及水平分辨率。當(dāng)多個攝像機(jī)進(jìn)行測試時，應(yīng)使用相同鏡頭，(推薦使作定焦、二可變鏡頭)，以測試卡中心圓出現(xiàn)在監(jiān)視器屏幕的左右邊為準(zhǔn)，清晰準(zhǔn)確的數(shù)出已給的刻度線共10組垂直線和10組水平線。分別代表著垂直清晰度和水平清晰度，并給出相應(yīng)的線數(shù)。如垂直350線水平800線。此時最好用高線的黑白監(jiān)視器。測試時可在遠(yuǎn)景物聚焦，也可邊測邊聚焦。最好能兩者兼用，可看出此攝像機(jī)的差異(對遠(yuǎn)近會聚)。
b、頻寬測量：使用示波器測量攝影機(jī)讀取圖像訊號頻寬, 測量出頻寬再乘80就是攝影機(jī)的分辨率，如：測量出頻寬為5 MHZ，則用5 X 80 =400 條。
(4)照度
也稱為靈敏度。 F:LUX = 1:10
a.最低照度。最低照度也是衡量攝像機(jī)優(yōu)劣的一個重要參數(shù)，有時省掉“最低”兩個字而直接簡稱“照度”。最低照度是當(dāng)被攝景物的光亮度低到一定程度而使攝像機(jī)輸出的視頻信號電平低到某一規(guī)定值時的景物光亮度值。測定此參數(shù)時還與鏡頭有關(guān)，應(yīng)特別注明鏡頭的最大相對孔徑。例如，使用F1.2的鏡頭,當(dāng)被攝景物的光亮度值低到0.04Lux時,攝像機(jī)輸出的視頻信號幅值為最大幅值的50%,即達(dá)到350mV(標(biāo)準(zhǔn)視頻信號最大幅值為700 mV),則稱此攝像機(jī)的最低照度為0.04LUX/F1.2。被攝景物的光亮度值再低，攝像機(jī)輸出的視頻信號幅值就達(dá)不到350 mV了，反映在監(jiān)視器的屏幕上，將是一屏很難分辨出層次的、灰暗的圖像。它是CCD對環(huán)境光線的敏感程度，或者說是CCD正常成像時所需要的最暗光線。照度的單位是勒克斯(LUX)，數(shù)值越小，表示需要的光線越少，攝像頭也越靈敏。最小照度測量時將攝像機(jī)置于暗室，暗室前后為有源220V白熾燈，外設(shè)調(diào)壓器，調(diào)壓器調(diào)節(jié)電壓可以從0V調(diào)到250V。調(diào)節(jié)暗室內(nèi)燈的明暗，光線也可從最明調(diào)至最暗，測試時把攝像機(jī)光圈均開至最大時記錄下一個最低照度值(把有源燈用調(diào)壓器調(diào)暗至看不清暗室內(nèi)置測試圖)再把光圈打至最小再記錄下一個最低照度值，在示波器上檢測的有用視頻信號幅度(黑電平至白電平)降到70MV時，用照度計測量測試圖上的照度值。其靈敏度一般0.1lux以上的攝像機(jī)為普通型;0.1lux以下的攝像機(jī)為高靈敏度型,也稱作電子增感攝像機(jī)或夜視型攝像機(jī)。通常用最低環(huán)境照度要求來表明攝像機(jī)靈敏度，黑白攝像機(jī)的靈敏度大約是0.02-0.5Lux(勒克斯)，彩色攝像機(jī)多在1Lux以上。0.1Lux的攝像機(jī)用于普通的監(jiān)視場合;在夜間使用或環(huán)境光線較弱時，推薦使用0.02Lux的攝像機(jī)。與近紅外燈配合使用時，也必須使用低照度的攝像機(jī)。
b. 最高照度。最高照度測量時將攝像機(jī)置于暗室，暗室前后為有源220V白熾燈，外設(shè)調(diào)壓器，調(diào)壓器調(diào)節(jié)電壓可以從0V調(diào)到250V。光線也可從最暗調(diào)至最明。測試時把攝像機(jī)光圈均開至最大測量測試圖上，調(diào)節(jié)調(diào)壓器電壓，在示波器上檢測的視頻信號幅度不超過額定值的150%時，用照度計測量測試圖上照度值。記錄下最高照度值。
(5)掃描制式。
有PAL制和NTSC制之分。
(6)信噪比。
信噪比也是攝像機(jī)的一個主要參數(shù)。所謂“信噪比”指的是信號電壓對于噪聲電壓的比值，通常用符號S/N來表示。S表示攝像機(jī)在假設(shè)元噪聲時的圖像信號值，N表示攝像機(jī)本身產(chǎn)生的噪聲值(比如熱噪聲),二者之比即為信噪比,用分貝(dB)表示。信噪比越高越好，典型值為46dB。由于在一般情況下，信號電壓遠(yuǎn)高于噪聲電壓，比值非常大，因此，實際計算攝像機(jī)信噪比的大小通常都是對均方信號電壓與均方噪聲電壓的比值取以10為底的對數(shù)再乘以系數(shù)20，單位用dB表示。典型值為46db，若為50db，則圖像有少量噪聲，但圖像質(zhì)量良好;若為60db，則圖像質(zhì)量優(yōu)良，不出現(xiàn)噪聲。當(dāng)攝像機(jī)攝取較亮場景時，監(jiān)視器顯示的畫面通常比較明快，觀察者不易看出畫面中的干擾噪點;而當(dāng)攝像機(jī)攝取較暗的場景時，監(jiān)視器顯示的畫面就比較昏暗，觀察者此時很容易看到畫面中雪花狀的干擾噪點。干擾噪點的強(qiáng)弱(也即干擾噪點對畫面的影響程度)與攝像機(jī)信噪比指標(biāo)的好壞有直接關(guān)系，即攝像機(jī)的信噪比越高，干擾噪點對畫面的影響就越小。
一般攝像機(jī)給出的信噪比值均是在AGC(自動增益控制)關(guān)閉時的值，因為當(dāng)AGC接通時，會對小信號進(jìn)行提升，使得噪聲電平也相應(yīng)提高。CCD攝像機(jī)信噪比的典型值一般為42dB-56dB。測量信噪比參數(shù)時，應(yīng)使用視頻雜波測量儀直接連接于攝像機(jī)的視頻輸出端子上。攝像機(jī)的噪聲與增益的選擇有關(guān)。當(dāng)在增益提升位置，則噪聲自然增大。反過來，為了明顯地看出噪聲的效果，可以在增益提升的狀態(tài)下進(jìn)行觀察。在同樣的狀態(tài)下，對不同的攝像機(jī)進(jìn)行對照比較，以判別優(yōu)劣。一般攝像機(jī)的增益選擇開關(guān)應(yīng)該設(shè)置在ON(0DB)位置進(jìn)行觀察或測量。
噪聲還和輪廓校正(勾邊)有關(guān)。輪廓校正在增強(qiáng)圖像細(xì)節(jié)輪廓的同時，使得噪聲的輪廓也增強(qiáng)了，噪聲的顆粒增大。在進(jìn)行噪聲測試時，通常應(yīng)該關(guān)掉輪廓校正開關(guān)。所謂輪廓校正，是增強(qiáng)圖像中的細(xì)節(jié)成分。使圖像顯得更清晰，更加透明。如果去掉輪廓校正，圖像就會顯得朦朧，模糊。早期的輪廓校正只是在水平方向進(jìn)行輪廓校正，現(xiàn)在采用數(shù)字式輪廓校正，在水平和垂直方向上都進(jìn)行校正，所以，其效果更為完善。但是輪廓校正也只能達(dá)到適當(dāng)?shù)某潭龋绻喞Ｕ刻螅瑒t圖像將顯得生硬。此外，輪廓校正的結(jié)果將使得人物的臉部斑痕變得更加突出。
測量時用視頻雜波測量儀6MHZ的低通濾波器和100MHZ高通濾波器，測試時把攝像機(jī)光圈均開至最大測量測試圖上，將AGC(自動增益控制)關(guān)閉、輪廓校正(勾邊)關(guān)閉，在示波器上檢測的視頻信號幅度0.7Vp-p時，再蓋上鏡頭蓋， 在視頻雜波測量儀上測量其視頻信號應(yīng)為0.4Vp-p左右。再計算信噪比值。
(7)視頻輸出。
攝像機(jī)輸出的視頻信號是由亮度信號、色度信號、同步信號、色同步信號、消隱信號組成。測試時把攝像機(jī)光圈均開至最大測量測試圖，但不能使圖像過于發(fā)白而過載，再通過調(diào)整聚焦將特寫圖像或測試圖調(diào)清晰。用波形示波器測量其值。多為1Vp-p至1.2Vp-p 75Ω，均采用BNC接頭。
其中:
A.輸出亮度振幅測量。將鏡頭光圈盡可能開到最大，不能使圖像過于發(fā)白而過載，再通過調(diào)整聚焦將特寫圖像調(diào)清晰。用波形示波器測量其值
B.輸出同步振幅測量。將鏡頭光圈盡可能開到最大，不能使圖像過于發(fā)白而過載，再通過調(diào)整聚焦將特寫圖像調(diào)清晰。用波形示波器測量其值
C.輸出色同步振幅測量。用波形示波器測量色同步信號的持續(xù)時間,或讀出副載波的周期數(shù)。在矢量示波器測量輸出的信號。測量出R。YL、CY三色的幅度和相位。測幅度時，以色同步幅度為100%來計算。測相位時，使色同步矢量重合。
D.輸出色副載波振幅測量。蓋上再蓋上鏡頭蓋，在矢量示波器測量亮團(tuán)中心到矢量示波器坐標(biāo)原點的距離，然后換算成電壓。
e.輸出消隱信號振幅測量。將鏡頭光圈盡可能開到最大，不能使圖像過于發(fā)白而過載，再通過調(diào)整聚焦將特寫圖像調(diào)清晰。用波形示波器測量其值。
(8)彩色還原性的測試。
測試此參數(shù)應(yīng)選好的彩色監(jiān)視器。首先遠(yuǎn)距離觀察人物、服飾，看有無顏色失真，拿色彩鮮明的物體對比，看攝像機(jī)反應(yīng)靈敏度，拿彩色測試圖放在攝像機(jī)前，看畫面勾勒得清晰程度，過淡或過濃，再次應(yīng)對運動的彩色物體進(jìn)行攝像，看有無彩色拖尾、延滯、模糊等。
(9)逆光補(bǔ)償。
測試此參數(shù)有兩種方法：一種是在暗室內(nèi)，把攝像機(jī)前側(cè)調(diào)壓燈打開，調(diào)至最亮?xí)r，然后在燈的下方放置一圖畫或文字，把攝像機(jī)迎光攝像，看圖像和文字能否看清，畫面刺不刺眼，并調(diào)節(jié)ON、OFF拔檔開關(guān)，看有無變化，哪種效果最好。另一種是在陽光充足的情況下把攝像機(jī)向窗外照，此時看圖像和文字能否看清楚。
(10)失真。
看其失真是把測試卡置于攝像機(jī)前端使整個彩條是否出現(xiàn)色彩失真，直線是否平直，有無彎曲，測試邊、角、框有無弧形失真等。
(11)耗電量。
使用萬用表測量電流，使用小穩(wěn)壓器調(diào)節(jié)電壓看。
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