摄像机技术指标解析(通俗版)
摄像机的整体效果由:1、CCD成像元件;2、DSP处理芯片;3、光学镜头;4、监视器 四部分决定。
一个专业级的做法是采用SONY SUPER HAD II 高感CCD+专业级的DSP处理芯片+专业镜头+600线以上的监视器。这样的做法就可以看到540线以上的效果。如果用450线的监视器看,几乎所有摄象机的效果都差不多。
经常造成摄像机效果不良好的原因:1、CCD不够好;2、DSP处理芯片不够好;3、用了低端镜头,不能准确完好地将图像传进摄像机
1.成像元件
就是CCD(当然也有C-MOS),主要区分为彩色黑白
A.尺寸
有1/3",1/4",1/2"。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点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
B.CCD品牌
以价位来说从贵到便宜分别是 Sony, Panasonic,Sharp,A1(L.G)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, 在一般型录上常看到 “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注册的专有名辞强,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.
2.像素
在PAL制有752(H) x582(V),也就是所谓44万画素及500(H)x582(V) 也就是所谓25万画素在NTSC制有768(H) x 494(V),也就是所谓38万画素及510(H)x492(V) 也就是所谓25万画素,44万画素就叫高解,25万就叫低解普解或中解.以上讲的画素是指”有效画素
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线的更是个大骗局,为什么他说520线?是因为主芯片用索尼HQ1(CXD3172AR),翻遍原厂资料找不到520这个字,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,这时光线的照度就是最低照度,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…….一般照度要标在什么F值下测试到的.
5.信噪比
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50 dB ,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48 dB “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,有谁去测?
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,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,单反像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裟不是很清楚,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后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补偿个补偿曲线叫0.45,只要给DSP下个指令就好了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的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
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显示屏幕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区域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。
9.同步系统
分内同步外同步及电源同步.
A.电源同步
简单的说就是使每一支摄像机丢图场出来的时间点要一致,好比对伍行进时虽然每人速度一样但如果没有人在旁吹哨或喊口令的话脚步是不会一致的,这个功用是用在矩阵切换时画面不会抖一下再恢复正常,要实现电源同步就须加电源同步电路再加个开关电源从交流电中取同步讯号(电源是50周固定的)来当同步的依据.
另外在NTSC系统中因D.S.P里的振荡频率无法跟市电60周一致在灯光下会有色滚现像尤其是SONY 2163方案更严重这时就得加电源同步来解决强制让D.S.P 的频率与灯光一致。
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。
B.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
C.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,所以有人干脆就在这搞个开关要高要低自己来吧
接下来就是些次要的
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。
早期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,再付一个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还部分兼容12VDC,这种叫双电源,长距离布线施工会方便一些
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