【E課堂】CCD攝像機(jī)的分類與特性指標(biāo)詳解

　　市場(chǎng)上大部分?jǐn)z像頭采用的是日本SONY、SHARP、松下、LG等公司生產(chǎn)的芯片，現(xiàn)在韓國(guó)也有能力生產(chǎn)，但質(zhì)量就要稍遜一籌。因?yàn)樾酒a(chǎn)時(shí)產(chǎn)生不同等級(jí)，各廠家獲得途徑不同等原因，造成CCD采集效果也大不相同。

　　CCD檢測(cè)方法

　　在購(gòu)買時(shí)，可以采取如下方法檢測(cè)：接通電源，連接視頻電纜到監(jiān)視器，關(guān)閉鏡頭光圈，看圖像全黑時(shí)是否有亮點(diǎn)，屏幕上雪花大不大，這些是檢測(cè)CCD芯片最簡(jiǎn)單直接的方法，而且不需要其它專用儀器。然后可以打開(kāi)光圈，看一個(gè)靜物，如果是彩色攝像頭，最好攝取一個(gè)色彩鮮艷的物體，查看監(jiān)視器上的圖像是否偏色，扭曲，色彩或灰度是否平滑。好的CCD可以很好的還原景物的色彩，使物體看起來(lái)清晰自然;而殘次品的圖像就會(huì)有偏色現(xiàn)象，即使面對(duì)一張白紙，圖像也會(huì)顯示藍(lán)色或紅色。個(gè)別CCD由于生產(chǎn)車間的灰塵，CCD靶面上會(huì)有雜質(zhì)，在一般情況下，雜質(zhì)不會(huì)影響圖像，但在弱光或顯微攝像時(shí)，細(xì)小的灰塵也會(huì)造成不良的后果，如果用于此類工作，一定要仔細(xì)挑選。

　　CCD攝像機(jī)劃分

　　a.依成像色彩劃分

　　彩色攝像機(jī)：適用于景物細(xì)部辨別，如辨別衣著或景物的顏色。

　　黑白攝像機(jī)：適用于光線不充足地區(qū)及夜間無(wú)法安裝照明設(shè)備的地區(qū)，在僅監(jiān)視景物的位置或移動(dòng)時(shí)，可選用黑白攝像機(jī)。

　　b.依分辨率靈敏度等劃分

　　影像像素在38萬(wàn)以下的為一般型，其中尤以25萬(wàn)像素(512×492)、分辨率為400線的產(chǎn)品最普遍。影像像素在38萬(wàn)以上的高分辨率型。

　　c.按CCD靶面大小劃分

　　CCD芯片已經(jīng)開(kāi)發(fā)出多種尺寸：目前采用的芯片大多數(shù)為1/3“和1/4”。在購(gòu)買攝像頭時(shí)，特別是對(duì)攝像角度有比較嚴(yán)格要求的時(shí)候，CCD靶面的大小，CCD與鏡頭的配合情況將直接影響視場(chǎng)角的大小和圖像的清晰度。1英寸--靶面尺寸為寬12.7mm×高9.6mm，對(duì)角線16mm。2/3英寸--靶面尺寸為寬8.8mm×高6.6mm，對(duì)角線11mm。1/2英寸--靶面尺寸為寬6.4mm×高4.8mm，對(duì)角線8mm。1/3英寸--靶面尺寸為寬4.8mm×高3.6mm，對(duì)角線6mm。1/4英寸--靶面尺寸為寬3.2mm×高2.4mm，對(duì)角線4mm。

　　d.按掃描制式劃分PAL制，NTSC制

　　中國(guó)采用隔行掃描(PAL)制式(黑白為CCIR)，標(biāo)準(zhǔn)為625行，50場(chǎng)，只有醫(yī)療或其它專業(yè)領(lǐng)域才用到一些非標(biāo)準(zhǔn)制式。另外，日本為NTSC制式，525行，60場(chǎng)(黑白為EIA)。

　　e.依供電電源劃分

　　110VAC(NTSC制式多屬此類)，220VAC，24VAC。12VDC或9VDC(**機(jī)多屬此類)。

　　f.按同步方式劃分

　　內(nèi)同步：用攝像機(jī)內(nèi)同步信號(hào)發(fā)生電路產(chǎn)生的同步信號(hào)來(lái)完成操作。

　　外同步：使用一個(gè)外同步信號(hào)發(fā)生器，將同步信號(hào)送入攝像機(jī)的外同步輸入端。

　　功率同步(線性鎖定，linelock)：用攝像機(jī)AC電源完成垂直推動(dòng)同步。

　　外VD同步：將攝像機(jī)信號(hào)電纜上的VD同步脈沖輸入完成外VD同步。

　　多臺(tái)攝像機(jī)外同步：對(duì)多臺(tái)攝像機(jī)固定外同步，使每一臺(tái)攝像機(jī)可以在同樣的條件下作業(yè)，因各攝像機(jī)同步，這樣即使其中一臺(tái)攝像機(jī)轉(zhuǎn)換到其他景物，同步攝像機(jī)的畫面亦不會(huì)失真。

　　g.按照度劃分

　　CCD又分為：

　　普通型：正常工作所需照度1~3LUX

　　月光型：正常工作所需照度0.1LUX左右

　　星光型：正常工作所需照度0.01LUX以下

　　紅外型：采用紅外燈照明，在沒(méi)有光線的情況下也可以成像

　　h.按外觀分：

　　有機(jī)板型、針孔型、半球型。

　　CCD攝像機(jī)的安裝與調(diào)整

　　a.鏡頭的安裝方式

　　有C式和CS式兩種，兩者的螺紋均為1英寸32牙，直徑為1英寸，差別是鏡頭距CCD靶面的距離不同，C式安裝座從基準(zhǔn)面到焦點(diǎn)的距離為17.562毫米，比CS式距離CCD靶面多一個(gè)專用接圈的長(zhǎng)度，CS式距焦點(diǎn)距離為12.5毫米。別小看這一個(gè)接圈，如果沒(méi)有它，鏡頭與攝像頭就不能正常聚焦，圖象變得模糊不清。所以在安裝鏡頭前，先看一看攝像頭和鏡頭是不是同一種接口方式，如果不是，就需要根據(jù)具體情況增減接圈。有的攝像頭不用接圈，而采用后像調(diào)節(jié)環(huán)(如松下產(chǎn)品)，調(diào)節(jié)時(shí)，用螺絲刀擰松調(diào)節(jié)環(huán)上的螺絲，轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)，此時(shí)CCD靶面會(huì)相對(duì)安裝基座向后(前)運(yùn)動(dòng)，也起到接圈的作用。另外(如SONY，JVC)采用的方式類似后像調(diào)節(jié)環(huán)，它的固定螺絲一般在攝像機(jī)的側(cè)面。擰松后，調(diào)節(jié)頂端的一個(gè)齒輪，也可以使圖象清晰而不用加減接圈。

　　b.AGCON/OFF(自動(dòng)增益控制)

　　攝像頭內(nèi)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，其放大即增益，等效于有較高的靈敏度，然而在亮光照的環(huán)境下放大器將過(guò)載，使視頻信號(hào)畸變。當(dāng)開(kāi)關(guān)在ON時(shí)，在低亮度條件下完全打開(kāi)鏡頭光圈，自動(dòng)增加增益以獲得清晰的圖象。開(kāi)關(guān)在OFF時(shí)，在低亮度下可獲得自然而低噪聲的圖像。

　　c.ATWON/OFF(自動(dòng)白平衡)

　　開(kāi)關(guān)撥到ON時(shí)，通過(guò)鏡頭來(lái)檢測(cè)光源的特性/色溫，從而自動(dòng)連續(xù)設(shè)定白電平，即使特性/色溫改變也能控制紅色和藍(lán)色信號(hào)的增益。

　　d.ALC/ELC(自動(dòng)亮度控制/電子亮度控制)

　　當(dāng)選擇ELC時(shí)，電子快門根據(jù)射入的光線亮度而連續(xù)自動(dòng)改變CCD圖像傳感器的曝光時(shí)間(一般從1/50到1/10000秒連續(xù)調(diào)節(jié))。選擇這種方式時(shí)，可以用固定或手動(dòng)光圈鏡頭替代ALC自動(dòng)光圈鏡頭。

　　需要注意的是：在室外或明亮的環(huán)境下，由于ELC控制范圍有限，還是應(yīng)該選擇ALC式鏡頭;在某些獨(dú)特的照明條件下，可能出現(xiàn)下列情況：

　　在聚光燈或窗戶等高亮度物體上有強(qiáng)烈的拖尾或模糊現(xiàn)象。

　　圖象顯著地閃爍和色彩重現(xiàn)性不穩(wěn)定。

　　白平衡有周期性變化，如果發(fā)生這些現(xiàn)象，應(yīng)使用ALC鏡頭。

　　e.BLCON/OFF(背光補(bǔ)償開(kāi)關(guān))

　　當(dāng)強(qiáng)大而無(wú)用的背景照明影響到中部重要物體的清晰度時(shí)，應(yīng)該把開(kāi)關(guān)撥到ON位置。注意：①當(dāng)與云臺(tái)配用或照明迅速改變時(shí)，建議把該開(kāi)關(guān)放在OFF位置，因?yàn)樵贠N位置時(shí)，鏡頭光圈速度變慢;②如果所需物體不在圖像中間時(shí)，背光補(bǔ)償可能不會(huì)充分發(fā)揮作用。

　　f.LL/INT(同步選擇開(kāi)關(guān))

　　此開(kāi)關(guān)用以選擇攝像頭同步方式，INT為內(nèi)同步2，1隔行同步;LL為電源同步。有些攝像頭還有一個(gè)LLPHASE電源同步相位控制器。當(dāng)攝像頭使用于電源同步狀態(tài)時(shí)，此裝置可調(diào)整視頻輸出信號(hào)的相位，調(diào)整范圍大概是一幀。(調(diào)整需要專業(yè)人員進(jìn)行)

　　g.VIDEO/DC(鏡頭控制信號(hào)選擇開(kāi)關(guān))

　　ALC自動(dòng)光圈鏡頭的控制信號(hào)有兩種，當(dāng)需要將直流控制信號(hào)的自動(dòng)光圈鏡頭安裝在攝像頭上時(shí)，應(yīng)該選擇DC位置，需要安裝視頻控制信號(hào)的自動(dòng)光圈鏡頭時(shí)，應(yīng)該選擇VIDEO位置。