攝像機(jī)發(fā)展史與主要技術(shù)(編輯修改稿)
2025-07-24 10:06 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 步輸入端 來(lái)實(shí)現(xiàn)同步。 電源同步——也稱之為線性鎖定或行鎖定，是利用攝象機(jī)的交流電源來(lái)完成垂直推動(dòng)同步，即攝象機(jī)和電源零線同步。 十一、自動(dòng)增益控制 所有攝象機(jī)都有一個(gè)將來(lái)自CCD的信號(hào)放大到可以使用水準(zhǔn)的視頻放大器，其放大量即增益，將微弱的信號(hào)放大到能正常使用，從而使攝像機(jī)能在亮度較低的環(huán)境下使用。然而在亮光照的環(huán)境中放大器將過(guò)載，使視頻信號(hào)畸變。 需利用攝象機(jī)的自動(dòng)增益控制（AGC）電路去探測(cè)視頻信號(hào)的電平，適時(shí)地開關(guān)AGC，從而使攝象機(jī)能夠在較大的光照范圍內(nèi)工作，即在低照度時(shí)自動(dòng)增加攝象機(jī)的靈敏度，從而提高圖像信號(hào)的強(qiáng)度來(lái)獲得清晰的圖像。 而照度較高時(shí)能自動(dòng)降低增益放大倍數(shù)，保證圖像不發(fā)生畸變。 自動(dòng)增益打開時(shí)，售叼電壓和噪聲電壓被同時(shí)放大，信噪比將會(huì)減小。此時(shí)的噪點(diǎn)也會(huì)比較明顯。 十二、背光補(bǔ)償 通常，攝象機(jī)的自動(dòng)增益控制是通過(guò)對(duì)整個(gè)視場(chǎng)的平均亮度來(lái)調(diào)節(jié)增益的，但如果視場(chǎng)中包含一個(gè)很亮的背景區(qū)域，而觀察的主體目標(biāo)處于亮場(chǎng)的包圍中，畫面會(huì)顯示一片昏暗，無(wú)層次。放大器檢測(cè)到的信號(hào)平均電平很高，增益的倍數(shù)也隨之減少，無(wú)法改進(jìn)畫面主體目標(biāo)的明暗度。 當(dāng)背景光補(bǔ)償為開啟時(shí)，攝象機(jī)僅對(duì)整個(gè)視場(chǎng)的部份區(qū)域進(jìn)行檢測(cè)，來(lái)得到整個(gè)視場(chǎng)的平均信號(hào)電平，從而確定AGC電路的工作值。由于子區(qū)域的平均電平很低，所以增益也會(huì)較高。整個(gè)畫面都會(huì)更加明亮。 十三、電子快門 這是一個(gè)類比于照像機(jī)的機(jī)械快門功能提出的一個(gè)術(shù)語(yǔ)，相當(dāng)于控制CCD圖像傳感受器的感光時(shí)間，感光時(shí)間越長(zhǎng)，電荷積累時(shí)間也就越長(zhǎng)，輸出信號(hào)電流的強(qiáng)度也就越大。在照度較高的地方，感光時(shí)間要求短些，否則畫面會(huì)偏白。在照度較低的地方，感光時(shí)間要求長(zhǎng)些，這樣畫面會(huì)積累較多的電荷，從而使圖像變得清晰。 CCD攝像機(jī)的電子快門還可以有效的防止高速移動(dòng)物體的拖影現(xiàn)象。 十四、白平衡 圖像的各種色彩是由紅、綠、藍(lán)三種顏色組成的，當(dāng)電路中的紅、綠、藍(lán)三種色彩各自的的信號(hào)電壓相等時(shí)，可以在監(jiān)視器上輸出純白色的被攝景物，此時(shí)稱之為白平衡。此時(shí)，攝像機(jī)能夠顯示最真實(shí)的被攝物體。白平衡如果未調(diào)節(jié)好，顯示的畫面將出現(xiàn)偏色（紅、藍(lán)、綠）的情況。 白平衡設(shè)置有兩種方式，自動(dòng)白平衡和手動(dòng)白平衡 A、 自動(dòng)白平衡 連續(xù)方式——此時(shí)白平衡設(shè)置將隨著景物色彩溫度的改變而連續(xù)地調(diào)整，范圍為2800~6000K。這種方式對(duì)于景物的色彩溫度在拍攝期間不斷改變的場(chǎng)合是最適宜的，使色彩表現(xiàn)自然，但對(duì)于景物中很少甚至沒(méi)有白色時(shí)，連續(xù)的白平衡不能產(chǎn)生最佳的彩色效果。 按鈕方式——先將攝象機(jī)對(duì)準(zhǔn)諸如白墻、白紙等白色目標(biāo)，然后將自動(dòng)方式開關(guān)從手動(dòng)撥到設(shè)置位置，保留在該位置幾秒鐘或者至圖像呈現(xiàn)白色為止，在白平衡被執(zhí)行后，將自動(dòng)方式開關(guān)撥回手動(dòng)位置以鎖定該白平衡的設(shè)置，此時(shí)白平衡設(shè)置將保持在攝象機(jī)的存儲(chǔ)器中，直至再次執(zhí)行被改變?yōu)橹?，其范圍?300~10000K，在此期間，即使攝象機(jī)斷電也不會(huì)丟失該設(shè)置。以按鈕方式設(shè)置白平衡最為精確和可靠，適用于大部分應(yīng)用場(chǎng)合。 B、手動(dòng)白平衡 開手動(dòng)白平衡將關(guān)閉自動(dòng)白平衡，此時(shí)改變圖像的紅色或蘭色狀況有多達(dá)107個(gè)等級(jí)供調(diào)節(jié)，如增加或減少紅色各一個(gè)等級(jí)、增加或減少蘭色各一個(gè)等級(jí)。除次之外，有的攝象機(jī)還有將白平衡固定在3200K（白熾燈水平）和5500K（日光水平）等檔次命令。 十五、低速快門（SLOW/SHUTTER） 此類的攝影機(jī)獲得低照度下圖像的方法是通過(guò)電荷單幀累積方式增加CCD在單幀圖 像的爆光量，從而提高攝像機(jī)對(duì)單幀圖像的靈敏度。這種方式也可以獲得較低的照度指針，但是需要降低圖像的連貫程度，所以選擇這種攝像機(jī)時(shí)要注意盡可能不要同云臺(tái)一起使用，否則會(huì)造成丟失畫面的現(xiàn)象。在獲得低照度下圖像上還有一些其它的辦法，但都不能從根本上解決照度問(wèn)題。 此類攝像機(jī)又稱為（畫面）累積型攝像機(jī)，是利用計(jì)算機(jī)內(nèi)存的技術(shù)，連續(xù)將幾個(gè)因光線不足而較顯模糊的畫面累積起來(lái)，成為一個(gè)影像清晰的畫面，運(yùn)用SLOW （128），并且畫面能夠累積的幀數(shù) (128幀)是屬于甚至包括進(jìn)口品牌再內(nèi)的領(lǐng)先水平。此類型低照度攝像機(jī)適用于禁止紅、紫外線破壞的博物館，夜間生物活動(dòng)觀察，夜間軍事海岸線監(jiān)視等，屬性較靜態(tài)場(chǎng)所的監(jiān)視。 第一章 各種攝像機(jī)的概念及分析 一、彩色CCD攝像機(jī) 二、黑白CCD攝像機(jī) 三、一體化攝像機(jī) 四、日夜兩用型CCD攝像機(jī) 五、超低照度攝像機(jī) 六、高速球型攝像機(jī) 七、DSP攝像機(jī) 在模擬制式的基礎(chǔ)上引入部分?jǐn)?shù)字化處理技術(shù)，稱為數(shù)字信號(hào)處理（DSP，DIGITAL SIGNAL PROCESSOR）攝象機(jī)。該種攝象機(jī)具有以下優(yōu)點(diǎn)： １、由于采用了數(shù)字檢測(cè)和數(shù)字運(yùn)算技術(shù)而具有智能化背景光補(bǔ)償功能。常規(guī)攝象機(jī)要求被攝景物置于畫面中央并要占據(jù)較大的面積方能有較好的背景光補(bǔ)償，否則過(guò)亮的背景光可能會(huì)降低圖像中心的透明度。而DSP攝象機(jī)是將一個(gè)畫面劃分成48個(gè)小處理區(qū)域來(lái)有效地檢測(cè)目標(biāo)，這樣即使是很小的、很薄的或不在畫面中心區(qū)域的景物均能清楚地呈現(xiàn)。 ２、由于DSP技術(shù)而能自動(dòng)跟蹤白平衡，即可以在任何條件檢測(cè)和跟蹤“白色”，并以數(shù)字運(yùn)算處理功能來(lái)再現(xiàn)原始的色彩。傳統(tǒng)的攝象機(jī)因系對(duì)畫面上的全部色彩作平均處理，這樣如果彩色物體在畫面上占據(jù)很大面積，那么彩色重現(xiàn)將不平衡
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