第八章攝像與錄像(編輯修改稿)
2024-10-27 15:56 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 的波長(zhǎng)有關(guān)，不同波長(zhǎng)的光的透光率不同， 這種特性稱光譜特性。 （ 3）幾何失真 G=（△ H/H） 100％ （ 4）近攝距離和后截距 近攝距離：當(dāng)物距 S減小到低于某一最小值時(shí)，超出鏡頭的調(diào)節(jié)范圍，像 面無(wú)法落在成像器件上，這上最小物距 S值稱為近攝距離。 后截距：鏡頭最后一個(gè)透鏡表面到成像面的距離稱為后截距。后截距要足 夠長(zhǎng)。 三 色溫濾色片與中性濾色片 色溫：當(dāng)光源所發(fā)射的光的顏色與標(biāo)準(zhǔn)黑體（如鐵、鎢等）在某一溫度下輻射 的光的顏色相同時(shí)，則黑體的這個(gè)溫度就被稱之為該光源的顏色溫度， 簡(jiǎn)稱色溫。色溫實(shí)際是指光源的光譜成分，而光譜成分又主要是看光源中 短波光線與長(zhǎng)波光線的比例。如果光譜成分中短波光線所占的比例大于長(zhǎng) 波光線，則色溫就高；反之，色溫就低。 色溫濾色片：利用它們的光譜響應(yīng)特性來(lái)補(bǔ)償因光源色溫不同引起的光譜特性變化。 采用色溫濾色片只能分檔進(jìn)行粗略調(diào)整，要精確調(diào)整要調(diào)節(jié)白平衡。 中性濾色片：減弱進(jìn)入光學(xué)系統(tǒng)的光強(qiáng)度，即光通量，而不改變光譜特性，以達(dá)到 一定藝術(shù)效果。通常有 100％、 25%、 10％、 ％等幾種，而光譜 特性要求在 400nm～ 720nm的波長(zhǎng)之間保持平直。 攝像器件分類(lèi)： 內(nèi)光電導(dǎo)效應(yīng)型 外光電效應(yīng)型 光電像管 Iconoscope 超光電像管 super Iconoscope 正析像管 Orthicon 超正析像管 super Orthicon 視像管 Vidicon 氧化鉛管 Plumbicon 硒砷銻管 Saticon 硅靶管 Silicon 攝像管 固體攝像器件 MOS攝像器件 CCD攝像器件 (吸收光發(fā)出 自由電子 ) 電子槍 入射光 光導(dǎo)管原理 信號(hào)出 光導(dǎo)靶 電子束 入射光 光電面 二次電子 倍增器 信號(hào)出 析像管原理 光電子 167。 攝像管 信號(hào)出 視像管構(gòu)造圖 超正析像管 CCD攝像器件 ? 直徑 ( 英寸 )： 3,1,2/3,1/2。 ? 超正析像管：惰性小噪聲大。 ? 視像管：電場(chǎng)和長(zhǎng)磁場(chǎng)聚焦； 網(wǎng)電極保證電子束垂直上靶。 ? 固體攝像器件：無(wú)須掃描和 聚焦 (按像素移位 )，光譜響應(yīng) 寬，功耗低，可集成處理電路。有電荷耦合 (CCD)和 CMOS攝像器件，它是發(fā)展方向。 光譜特性 一、光電導(dǎo)攝像管的結(jié)構(gòu)和工作原理 RCA 2P23 最早的光電導(dǎo)管（ 1948年） Toshiba K4103 Saticon 改良型光導(dǎo)管 Mitsubishi S4131A 2/3“ Newvicon 日本三菱碲化鋅光導(dǎo)管 信號(hào)出 視像管構(gòu)造圖 （ 1）電子槍由燈絲、陰極、控制柵極、 加速極、聚焦極和網(wǎng)電極組成。 （ 2）燈絲加熱至 2022K時(shí)，發(fā)出大量電子，在控制柵（ － 50V）和加速極（＋ 300V） 之間形成一個(gè)會(huì)聚點(diǎn)（ X點(diǎn)），電子穿過(guò) X點(diǎn)后又散發(fā)開(kāi)，其數(shù)量大小由控制柵極 的電位大小決定。 （ 3）為使電子束能在靶面上再次聚成一點(diǎn)，必須對(duì)電子束進(jìn)行第二次聚焦。聚焦電 極（第一陽(yáng)極、第二陽(yáng)極）使發(fā)射出的電子束會(huì)聚成細(xì)束，起輔助聚焦的作用。 光電導(dǎo)攝像管是真空器件，它主要包括光電靶和電子槍兩大部分。管外套有偏轉(zhuǎn)、聚焦和校正線圈，利用它們產(chǎn)生的磁場(chǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)管中電子束的偏轉(zhuǎn)、聚焦和方向校正。其剖面原理圖如圖 （ 4）聚焦線圈能起主聚焦作用，使電子束按螺旋形軌跡前進(jìn)，從而使電子束聚焦于 靶上的一小點(diǎn)。聚焦線圈具有足夠的長(zhǎng)度。以便保證聚焦磁力線和靶面垂直， 有利于電子束垂直上靶。 （ 5）靶面電壓低于網(wǎng)電極電壓，在靶前形成一個(gè)均勻的減速電場(chǎng)，有利于電子束 垂直上靶，提高攝象管的清晰度，這種方式稱為慢電子掃描。 （一）光電導(dǎo)攝像管的結(jié)構(gòu) （ A）電子槍 （ B）靶面 靶面的作用，是將被傳送的光圖像變成相應(yīng)的電荷圖形。 （ 1）硫化銻靶面 （ 2）氧化鉛靶面 （ 3）硒砷碲靶面 （ 4）硒化鎘靶面 雖然結(jié)構(gòu)和材料不盡相同，但卻有著一此共同待征： A. 以透明導(dǎo)電層 SnO2作透明導(dǎo)電極，由此引出圖像信號(hào)。 B. 極細(xì)電子束掃描下，客觀上使靶面分成了數(shù)十萬(wàn)個(gè)像素，每一個(gè)像素 可以看作是一個(gè)光敏電阻 RL和一個(gè)電容 C相并聯(lián)。 C是儲(chǔ)存電容，其 值不變，光敏電阻阻值隨照度變化面變化。 （ 5）硅靶面 靶面由數(shù)十萬(wàn)個(gè)性能相同的光電二極管整齊地排列的陣列。靶面像素的 分解不是靠掃描電子束，而是靠一個(gè)個(gè)獨(dú)立的光電二極管。 氧化鉛管攝像機(jī)常用作廣播級(jí)攝像機(jī)，其圖像質(zhì)量好， 靈敏度高．光電轉(zhuǎn)換線性好。硒砷蹄管攝像機(jī)常用作業(yè)務(wù) 級(jí)攝像機(jī)，價(jià)格較低，圖像質(zhì)量和性能接近氧化鉛管攝像 機(jī)。 （ C）聚焦、偏轉(zhuǎn)和校正系統(tǒng) 偏轉(zhuǎn)線圈使管內(nèi)形成一個(gè)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，在該偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用下，電子束 進(jìn)行周期性的行、場(chǎng)掃描運(yùn)動(dòng)，順序取出靶上各點(diǎn)（象素）的信號(hào)。 由陰極，控制柵極、加速極和聚焦極組成電子透鏡，能起輔助聚焦 作用，使電子束會(huì)聚成細(xì)束。聚焦線圈能起主聚焦作用，使電子束按螺 旋形軌跡前進(jìn)，從而使電子束聚焦于靶上的一小點(diǎn)。聚焦線圈具有足夠 的長(zhǎng)度。以便保證聚焦磁力線和靶面垂直，有利于電子束垂直上靶。 由于制造和安裝的誤差，使電子束與管軸可能不完全平行，這會(huì)影響 電子束的聚焦和垂直上靶。為此在視象管外靠加速極附近，裝有兩對(duì)相互 垂直的校正線圈。通過(guò)調(diào)節(jié)線圈中電流，使它們產(chǎn)生的合成磁場(chǎng)方向在 360176。 范圍內(nèi)變化，因而，可使電子束運(yùn)動(dòng)方向校正到與管軸平行 信號(hào)出 視像管構(gòu)造圖 （二）光電導(dǎo)攝像管的工作原理 K 陰極 掃描電子束 C 信號(hào)輸出 RL + C RC C RC
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