彩色電視攝像機(jī)

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1、教 育 電 視 系 統(tǒng) 2021/5/27 1 2 彩 色 電 視 攝 像 機(jī)1 電 視 攝 像 機(jī) 的 發(fā) 展2 彩 色 攝 像 機(jī) 的 分 類(lèi)3 彩 色 攝 像 機(jī) 的 基 本 組 成4 攝 像 機(jī) 的 主 要 性 能 指 標(biāo)5 攝 像 機(jī) 的 主 要 附 件6 攝 像 機(jī) 的 調(diào) 整 與 使 用7 CCD攝 像 機(jī) 中 的 新 技 術(shù) 與 新 功 能 2021/5/27 2 2.1 電 視 攝 像 機(jī) 的 發(fā) 展電 視 攝 像 機(jī) 發(fā) 展 經(jīng) 歷 ：（ 1） 20世 紀(jì) 30年 代 到 60年 代 初 ， 電 子 管 時(shí) 期 。1933年 第 一 支 具 有 實(shí) 用 價(jià) 值 的 全 電

2、子 化 攝 像 管 問(wèn) 世 ， 從 此 ， 電視 攝 像 技 術(shù) 便 由 原 始 的 機(jī) 械 電 視 時(shí) 期 進(jìn) 入 了 電 子 電 視 時(shí) 期 。1946年 超 正 析 像 管 正 式 用 于 廣 播 電 視 中 的 三 管 式 彩 色 攝 像 機(jī) 之后 ， 彩 色 攝 像 技 術(shù) 便 揭 開(kāi) 了 新 的 一 頁(yè) 。 隨 著 攝 像 管 技 術(shù) 的 發(fā) 展 ，60年 代 初 ， 氧 化 鋁 攝 像 管 研 制 成 功 ， 在 靈 敏 度 、 信 噪 比 以 及 分辨 力 等 方 面 都 明 顯 優(yōu) 于 超 正 析 像 管 ， 更 適 合 于 彩 色 攝 像 機(jī) ， 使彩 色 攝 像 技 術(shù)

3、又 有 了 新 的 發(fā) 展 。（ 2） 20世 紀(jì) 60年 代 到 70年 代 末 ， 晶 體 管 和 集 成 電 路 時(shí) 期 。 60年 代 后 期 ， 由 于 荷 蘭 飛 利 浦 公 司 研 制 成 功 了 25.4毫 米 （ 1英寸 ） 氧 化 鉛 攝 像 管 ， 為 彩 色 攝 像 機(jī) 小 型 輕 量 化 以 及 擴(kuò) 大 應(yīng) 用 范圍 創(chuàng) 造 了 必 要 條 件 ， 緊 接 著 兩 管 及 單 管 攝 像 機(jī) 也 應(yīng) 運(yùn) 而 生 。（ 3） 20世 紀(jì) 80年 代 初 到 80年 代 末 ， 大 規(guī) 模 集 成 電 路 時(shí) 期 。（ 4） 20世 紀(jì) 90年 代 以 后 ， 數(shù) 字 和

4、 電 荷 耦 合 器 件 CCD(Charge Coupled Device)攝 像 機(jī) 時(shí) 期 。 2021/5/27 3 2.2 彩 色 攝 像 機(jī) 的 分 類(lèi)（ 1） 真 空 管 攝 像 機(jī)（ 2） 固 體 攝 像 機(jī)（ 1） 廣 播 電 視 用 攝 像 機(jī) (用 于 電 視 臺(tái) 和 節(jié) 目 制 作 中 心 ， 清 晰 度700-800線(xiàn) ， 信 噪 比 60dB以 上 ) （ 2） 專(zhuān) 業(yè) 用 攝 像 機(jī) (業(yè) 務(wù) 級(jí) 攝 像 機(jī) 一 般 常 用 于 教 育 部 門(mén) 的 電 化教 育 及 工 業(yè) 監(jiān) 視 等 系 統(tǒng) 中 ) （ 3） 家 用 攝 像 機(jī) (在 教 學(xué) 中 也 常 使 用

5、 此 檔 級(jí) 的 攝 象 機(jī) 制 作 節(jié) 目或 開(kāi) 展 微 格 教 學(xué) 等 )（ 4） 特 殊 用 途 攝 像 機(jī) (航 天 探 測(cè) 、 商 業(yè) 監(jiān) 視 、 圖 像 通 信 )（ 1） 三 管 和 三 片 攝 像 機(jī)（ 2） 兩 管 和 兩 片 攝 像 機(jī) （ 3） 單 管 和 單 片 攝 像 機(jī)2021/5/27 4 2.2 彩 色 攝 像 機(jī) 的 分 類(lèi)（ 1） 1 英 寸（ 2） 1英 寸（ 3） /3英 寸（ 4） 英 寸（ 5） l/3英 寸（ 6） 英 寸（ 1） 普 通 攝 像 機(jī) 只 有 攝 像 功 能（ 2） 攝 錄 一 體 機(jī) 攝 像 機(jī) 和 錄 像 機(jī) 結(jié) 合 成 一 體

6、 的 設(shè) 備 ?？?分 離 型 ： 是 攝 像 機(jī) 配 以 附 加 器 件 ， 可 單 獨(dú) 作 為 攝 像 機(jī) 用 ；不 可 分 離 型 ： 是 攝 像 機(jī) 與 錄 像 機(jī) 完 全 組 合 成 一 個(gè) 整 體 ， 不 可 分離 。攝 錄 一 體 機(jī) 有 多 種 檔 次 ， 高 檔 的 一 體 化 攝 錄 機(jī) 可 用 于 電 子 新 聞 采 訪 ， 家 用 攝 像 機(jī) 一 般 是 低 檔 的 一 體 化 攝 錄 機(jī) 。2021/5/27 5 2.2 彩 色 攝 像 機(jī) 的 分 類(lèi) （ 1） 臺(tái) 式 攝 像 機(jī) ：演 播 室 制 作 （ ESP） 攝 像 機(jī) 或 轉(zhuǎn) 播 車(chē) 用 攝 像 機(jī) 。（

7、2） 便 攜 式 攝 像 機(jī) ：電 子 現(xiàn) 場(chǎng) 制 作 （ EFP） 攝 像 機(jī) ；電 子 新 聞 采 訪 （ ENG） 攝 像 機(jī) ；家 庭 用 攝 像 機(jī) 。（ 1） 標(biāo) 準(zhǔn) 高 清 晰 攝 像 機(jī) ：現(xiàn) 行 電 視 體 制 下 ， 清 晰 度 在 250850電 視 線(xiàn) 之 間 。（ 2） 高 清 晰 度 攝 像 機(jī) ：高 清 晰 電 視 體 制 下 ， 清 晰 度 一 般 在 1000電 視 線(xiàn) 以 上 。 2021/5/27 6 攝 像 機(jī) 圖 片 展 示 2021/5/27 7 2.3 彩 色 攝 像 機(jī) 的 基 本 組 成 攝 像 機(jī) 的 基 本 工 作 原 理 ： 利 用 三

8、基 色原 理 ， 通 過(guò) 光 學(xué) 系 統(tǒng) ， 將 景 物 的 彩 色光 像 分 解 為 3幅 單 色 光 像 ， 然 后 由 攝像 器 件 完 成 光 電 轉(zhuǎn) 換 ， 并 經(jīng) 過(guò) 視 頻 通道 進(jìn) 行 校 正 、 處 理 、 編 碼 后 形 成 所 需的 復(fù) 合 信 號(hào) 、 分 量 信 號(hào) 等 。 2021/5/27 8 2.3 彩 色 攝 像 機(jī) 的 基 本 組 成 2021/5/27 9 2.3 彩 色 攝 像 機(jī) 的 基 本 組 成 彩 色 攝 像 機(jī) 的 基 本 組 成 (以 三 片 CCD攝 像 機(jī) 主 流 為 例 )：(1)光 學(xué) 系 統(tǒng) ： 組 成 由 變 焦 鏡 頭 、 分 色

9、 棱 鏡 和 濾 色 片 。 作 用 是 成像 、 分 色 、 改 變 入 射 光 的 強(qiáng) 度 和 校 正 攝 像 機(jī) 的 光 譜 特 性 等 。(2)攝 像 管 系 統(tǒng) ： 組 成 由 CCD和 CCD驅(qū) 動(dòng) 電 路 。 作 用 是 將 紅 、綠 、 藍(lán) 三 色 圖 像 轉(zhuǎn) 換 為 R、 G、 B三 路 圖 像 信 號(hào) 。(3)視 頻 信 號(hào) 處 理 系 統(tǒng) ： 組 成 視 頻 信 號(hào) 放 大 與 處 理 電 路 。 作 用 將個(gè) 攝 像 管 輸 出 的 微 弱 信 號(hào) 取 樣 保 持 、 放 大 和 各 種 加 工 處 理 (校正 、 黑 色 校 正 、 孔 闌 校 正 、 彩 色 校 正

10、 等 )， 使 輸 出 的 圖 像 信 號(hào) 復(fù)合 編 碼 要 求 。(4)編 碼 器 及 同 步 信 號(hào) 發(fā) 生 器 ： 編 碼 器 作 用 將 RGB三 路 基 色 信 號(hào)按 所 采 用 的 彩 色 電 視 制 式 要 求 ， 通 過(guò) 混 合 矩 陣 、 平 衡 調(diào) 制 器 等電 路 處 理 ， 得 到 合 乎 標(biāo) 準(zhǔn) 的 亮 度 信 號(hào) 、 分 量 信 號(hào) 和 彩 色 全 電 視信 號(hào) 。 同 步 發(fā) 生 器 作 用 產(chǎn) 生 攝 像 機(jī) 所 需 要 的 各 種 消 隱 脈 沖 、 箝位 脈 沖 、 行 場(chǎng) 同 步 脈 沖 及 色 副 載 波 等 。(5)尋 像 器 、 音 頻 電 路 等

11、。 2021/5/27 10 9、 人 的 價(jià) 值 ， 在 招 收 誘 惑 的 一 瞬 間 被 決 定 。 21.8.1521.8.15Sunday, August 15, 2021 10、 低 頭 要 有 勇 氣 ， 抬 頭 要 有 低 氣 。 9:30:329:30:329:308/15/2021 9:30:32 AM 11、 人 總 是 珍 惜 為 得 到 。 21.8.159:30:329:30Aug-2115-Aug-21 12、 人 亂 于 心 ， 不 寬 余 請(qǐng) 。 9:30:329:30:329:30Sunday, August 15, 2021 13、 生 氣 是 拿 別 人

12、 做 錯(cuò) 的 事 來(lái) 懲 罰 自 己 。 21.8.1521.8.159:30:329:30:32August 15, 2021 14、 抱 最 大 的 希 望 ， 作 最 大 的 努 力 。 2021年 8月 15日 星 期 日 上 午 9時(shí) 30分 32秒 9:30:3221.8.15 15、 一 個(gè) 人 炫 耀 什 么 ， 說(shuō) 明 他 內(nèi) 心 缺 少 什 么 。 。 2021年 8月 上 午 9時(shí) 30分 21.8.159:30August 15, 2021 16、 業(yè) 余 生 活 要 有 意 義 ， 不 要 越 軌 。 2021年 8月 15日 星 期 日 9時(shí) 30分 32秒 9:3

13、0:3215 August 2021 17、 一 個(gè) 人 即 使 已 登 上 頂 峰 ， 也 仍 要 自 強(qiáng) 不 息 。 上 午 9時(shí) 30分 32秒 上 午 9時(shí) 30分 9:30:3221.8.15 11 9、 人 的 價(jià) 值 ， 在 招 收 誘 惑 的 一 瞬 間 被 決 定 。 21.8.1521.8.15Sunday, August 15, 2021 10、 低 頭 要 有 勇 氣 ， 抬 頭 要 有 低 氣 。 9:30:329:30:329:308/15/2021 9:30:32 AM 11、 人 總 是 珍 惜 為 得 到 。 21.8.159:30:329:30Aug-211

14、5-Aug-21 12、 人 亂 于 心 ， 不 寬 余 請(qǐng) 。 9:30:329:30:329:30Sunday, August 15, 2021 13、 生 氣 是 拿 別 人 做 錯(cuò) 的 事 來(lái) 懲 罰 自 己 。 21.8.1521.8.159:30:329:30:32August 15, 2021 14、 抱 最 大 的 希 望 ， 作 最 大 的 努 力 。 2021年 8月 15日 星 期 日 上 午 9時(shí) 30分 32秒 9:30:3221.8.15 15、 一 個(gè) 人 炫 耀 什 么 ， 說(shuō) 明 他 內(nèi) 心 缺 少 什 么 。 。 2021年 8月 上 午 9時(shí) 30分 21

15、.8.159:30August 15, 2021 16、 業(yè) 余 生 活 要 有 意 義 ， 不 要 越 軌 。 2021年 8月 15日 星 期 日 9時(shí) 30分 32秒 9:30:3215 August 2021 17、 一 個(gè) 人 即 使 已 登 上 頂 峰 ， 也 仍 要 自 強(qiáng) 不 息 。 上 午 9時(shí) 30分 32秒 上 午 9時(shí) 30分 9:30:3221.8.15 12 2.3 彩 色 攝 像 機(jī) 的 基 本 組 成 攝 像 機(jī) 光 學(xué) 系 統(tǒng) 由 變 焦 鏡 頭 、 分 色 棱 鏡 和 各 種 濾 色 片 組 成 。1. 變 焦 距 鏡 頭變 焦 距 鏡 頭 是 在 一 定

16、范 圍 內(nèi) 改 變 焦 距 的 鏡 頭 ， 最 簡(jiǎn) 單 的 變 焦 距鏡 頭 是 由 兩 片 透 鏡 組 成 。 攝 像 機(jī) 的 組 成 框 圖2021/5/27 13 2.3 彩 色 攝 像 機(jī) 的 基 本 組 成 1. 變 焦 距 鏡 頭變 焦 原 理 ：1/f = 1/f1 + 1/f2 - d/f1f2當(dāng) f1和 f2一 定 時(shí) ， 改 變 d， 就 能 使 f相 應(yīng) 變 化 。若 采 用 一 個(gè) 凸 透 鏡 （ f1=+1） 與 一 個(gè) 凹 透 鏡 （ f2= 1） 組 合 ， 則f=1/d， 要 比 采 用 兩 個(gè) 正 透 鏡 的 組 合 透 鏡 變 焦 比 大 。 2021/5/

17、27 14 2.3 彩 色 攝 像 機(jī) 的 基 本 組 成 1. 變 焦 距 鏡 頭變 焦 距 透 鏡 結(jié) 構(gòu) 2021/5/27 15 2.3 彩 色 攝 像 機(jī) 的 基 本 組 成 2. 光 圈光 圈 是 一 個(gè) 可 以 改 變 中 央 通 光 孔 徑 大 小 的 孔 徑 光 闌 ， 又 稱(chēng) 可 變光 闌 。 相 對(duì) 孔 徑 :A=D/fD鏡 頭 實(shí) 際 的 有 效孔 徑 ， f焦 距光 圈 指 數(shù) ：F=1/A=f/DF值 越 小 ， 透 光 能力 越 大 。 2021/5/27 16 2.3 彩 色 攝 像 機(jī) 的 基 本 組 成 3.色 溫 濾 色 片 和 中 性 濾 色 片 (CC

18、/ND)由 于 景 物 呈 現(xiàn) 的 色 彩 與 照 明 光 源 的 色 溫 有 關(guān) ， 要 使 畫(huà) 面 色 彩 重現(xiàn) 正 確 。 人 眼 感 覺(jué) 色 彩 還 原 最 真 實(shí) 的 色 溫 是 3200K。 利 用 色 溫濾 色 片 (CC)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 。 3200K照 明 色 溫 4800K色 溫 插 入 色 溫 濾 色 片 CC中 性 濾 光 片 (ND)的 作 用 是 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 定的 藝 術(shù) 效

19、 果 。 2021/5/27 17 2.3 彩 色 攝 像 機(jī) 的 基 本 組 成 4. 分 色 棱 鏡 (分 光 鏡 )由 被 攝 景 物 來(lái) 的 光 通 過(guò) 變 焦 距 鏡 頭 后 進(jìn) 入 分 色 鏡 ， 分 成 紅 、 綠 、藍(lán) 三 束 光 ， 并 在 適 當(dāng) 位 置 上 為 攝 像 器 件 所 接 收 。 常 用 的 分 色 形式 ， 一 種 是 把 二 向 分 色 膜 鍍 在 透 明 的 玻 璃 平 板 上 ， 稱(chēng) 平 板 分 色系 統(tǒng) ； 另 一 種 是 將 二 向 分 色 膜 完 全 埋 入 玻 璃 里 變 成 棱 鏡 結(jié) 構(gòu) ，稱(chēng) 為 棱 鏡 分 光 系 統(tǒng) 。 無(wú) 論 那 一

20、 種 系 統(tǒng) 均 是 利 用 分 色 膜 的 分 光 原理 。動(dòng) 畫(huà) 演 示 2021/5/27 18 2.3 彩 色 攝 像 機(jī) 的 基 本 組 成 4. 分 色 棱 鏡 (分 光 鏡 )分 光 原 理 ： 光 程 是 光 在 介 質(zhì) 中 所 走 的 路 程 與 該 介 質(zhì) 的 折 射 率 的乘 積 ， 光 線(xiàn) F1與 F2經(jīng) 過(guò) 的 路 程 不 一 樣 ， 產(chǎn) 生 光 程 差 =n0(AB+BC)-n1AD 22 120 sin2 nnd 當(dāng) =m（ m = 1,2,3,4,） 時(shí) ， 兩 路 反 射光 之 間 的 相 位 差 為 0， 此 時(shí) 分 色 膜 上 反 射 光強(qiáng) 度 最 強(qiáng) 。

21、當(dāng) =m/2（ m=1,2,3,4, ） 時(shí) ， 兩 路 反射 光 之 間 的 相 位 差 為 180 ,此 時(shí) 分 色 膜 上 的反 射 光 強(qiáng) 度 為 0， 光 線(xiàn) 全 部 透 過(guò) 分 色 膜 。因 此 ， 如 果 想 使 某 一 色 系 的 光 （ 如 紅 光 分 量 ）完 全 透 射 或 完 全 反 射 ， 可 選 擇 厚 度 d不 相 同的 若 干 層 色 膜 ， 使 用 多 層 的 鍍 膜 技 術(shù) 。2021/5/27 19 2.3 彩 色 攝 像 機(jī) 的 基 本 組 成 4. 分 色 棱 鏡 (分 光 鏡 ) 2021/5/27 20 2.3 彩 色 攝 像 機(jī) 的 基 本 組

22、成 攝 像 器 件 主 要 完 成 光 電 轉(zhuǎn) 換 作 用 ， 有 真 空 攝 像 管 、 固體 攝 像 器 件 兩 大 類(lèi) 。真 空 管 ： 必 須 設(shè) 置 聚 焦 與 偏 轉(zhuǎn) 控 制 系 統(tǒng) ， 以 控 制 攝 像管 內(nèi) 電 子 束 準(zhǔn) 確 而 且 從 左 到 右 、 從 上 到 下 的 行 、 場(chǎng) 掃描 規(guī) 律 對(duì) 靶 面 進(jìn) 行 正 確 掃 描 ， 保 證 電 子 束 很 細(xì) ， 從 而獲 得 清 晰 的 圖 像 。 結(jié) 構(gòu) 復(fù) 雜 、 體 積 大 、 耗 電 、 重 合 精度 不 高 。固 體 攝 像 器 件 ： 金 屬 氧 化 物 半 導(dǎo) 體 MOS器 件 、 電 荷 耦合 CCD

23、器 件 、 電 荷 驅(qū) 動(dòng) CPD器 件 。 畫(huà) 面 均 勻 性 好 、 靈敏 度 高 、 幾 何 失 真 小 、 重 合 精 度 高 、 小 而 輕 等 。攝 像 機(jī) 的 組 成 框 圖 2021/5/27 21 2.3 彩 色 攝 像 機(jī) 的 基 本 組 成 真 空 管 2021/5/27 22 2.3 彩 色 攝 像 機(jī) 的 基 本 組 成 CCD固 體 攝 像 器 件 2021/5/27 23 2.3 彩 色 攝 像 機(jī) 的 基 本 組 成 1. CCD器 件 的 結(jié) 構(gòu) 及 工 作 原 理CCD的 單 元 結(jié) 構(gòu)在 P型 硅 上 涂 一 層 SiO2薄 膜 作 為 絕 緣 層 ， 在

24、 SiO2上 淀 積 一 個(gè) 透明 的 金 屬 電 極 ， 形 成 金 屬 氧 化 物 半 導(dǎo) 體 (MOS)結(jié) 構(gòu) ， 稱(chēng) 為 一 個(gè)CCD單 元 。 2021/5/27 24 2.3 彩 色 攝 像 機(jī) 的 基 本 組 成 1. CCD器 件 的 結(jié) 構(gòu) 及 工 作 原 理工 作 原 理(1)勢(shì) 阱 形 成在 電 極 (柵 極 )上 加 一 個(gè) 正 電 壓 ， 它 所 形 成 的 電 場(chǎng) 排 斥 P型 硅 中 的多 數(shù) 載 流 子 ， 在 電 極 下 構(gòu) 成 一 個(gè) 電 荷 耗 盡 區(qū) ， 而 在 SiO2-P型 硅截 面 上 形 成 一 個(gè) 可 以 存 儲(chǔ) 少 數(shù) 載 流 子 的 勢(shì) 阱

25、 ， 偏 壓 越 大 勢(shì) 阱 越深 。(2)光 電 轉(zhuǎn) 換 和 電 荷 儲(chǔ) 存當(dāng) 透 過(guò) 透 明 金 屬 電 極 的 光 線(xiàn) 照 射 在 P型 硅 半 導(dǎo) 體 上 時(shí) ， 在 硅 晶體 內(nèi) 會(huì) 激 發(fā) 電 子 空 穴 對(duì) ， 在 耗 盡 區(qū) 的 電 場(chǎng) 作 用 下 ， 空 穴 流入 P型 襯 底 ， 電 子 被 收 集 到 由 MOS結(jié) 構(gòu) 所 形 成 的 勢(shì) 阱 中 ， 形 成電 荷 包 。勢(shì) 阱 中 所 捕 獲 的 電 荷 數(shù) 目 與 該 處 的 光 照 強(qiáng) 弱 成 正 比 ， 光 越 強(qiáng) ，相 對(duì) 應(yīng) 的 勢(shì) 耕 所 捕 獲 的 電 子 數(shù) 越 多 。 這 樣 ， 就 完 成 了 光 電

26、 轉(zhuǎn) 換和 電 荷 儲(chǔ) 存 。 2021/5/27 25 2.3 彩 色 攝 像 機(jī) 的 基 本 組 成 1. CCD器 件 的 結(jié) 構(gòu) 及 工 作 原 理（ 3） 電 荷 的 轉(zhuǎn) 移 和 輸 出線(xiàn) 陣 CCD結(jié) 構(gòu) 與 電 荷 轉(zhuǎn) 移 三 相 驅(qū) 動(dòng) 時(shí) 鐘 脈 沖 電 壓CCD三 相 轉(zhuǎn) 移 視 頻 2021/5/27 26 2.3 彩 色 攝 像 機(jī) 的 基 本 組 成 1. CCD器 件 的 結(jié) 構(gòu) 及 工 作 原 理（ 3） 電 荷 的 轉(zhuǎn) 移 和 輸 出由 于 經(jīng) 過(guò) 勢(shì) 阱 所 能 傳 遞 的 電 荷 數(shù) 量 很 小 ， 在 輸 出 端 取 出 的 信號(hào) 很 弱 ， 所 以 ，

27、將 MOS場(chǎng) 效 應(yīng) 放 大 器 直 接 接 到 CCD的 輸 出 端 。一 般 在 MOS場(chǎng) 效 應(yīng) 管 的 控 制 柵 極 與 CCD輸 出 端 相 連 之 間 有 一個(gè) MOS電 容 的 金 屬 電 極 ， 如 圖 中 的 HOG電 極 ， 在 其 上 加 不 同的 控 制 電 壓 ， 可 控 制 電 荷 包 在 適 當(dāng) 的 時(shí) 刻 從 V 3電 極 下 轉(zhuǎn) 移 到MOS場(chǎng) 效 應(yīng) 管 的 控 制 柵 極 ， 這 個(gè) 電 極 稱(chēng) 輸 出 柵 。 同 時(shí) ， 它 對(duì)V3電 極 的 脈 沖 和 輸 出 場(chǎng) 效 應(yīng) 管 起 到 隔 離 作 用 。 CCD輸 出 結(jié) 構(gòu) 視 頻2021/5/27

28、 27 2.3 彩 色 攝 像 機(jī) 的 基 本 組 成 2. CCD攝 像 器 件 的 主 要 類(lèi) 型用 于 攝 像 機(jī) 的 光 電 轉(zhuǎn) 換 器 件 ， 必 須 能 夠 同 時(shí) 接收 一 幅 完 整 的 光 像 ， 因 此 就 不 只 是 接 收 光 像 中排 在 一 條 線(xiàn) 上 的 列 像 點(diǎn) ， 而 是 二 維 陣 列 ， 即 面陣 。面 陣 CCD器 件 按 信 號(hào) 電 荷 的 傳 輸 方 式 可 分 ：（ 1） 行 間 轉(zhuǎn) 移 式 (IT)CCD攝 像 器 件 ；（ 2） 幀 間 轉(zhuǎn) 移 式 (FT)CCD攝 像 器 件 ；（ 3） 幀 -行 間 轉(zhuǎn) 移 式 (FIT)CCD攝 像 器

29、 件 。 2021/5/27 28 2.3 彩 色 攝 像 機(jī) 的 基 本 組 成 2. CCD攝 像 器 件 的 主 要 類(lèi) 型（ 1） 行 間 轉(zhuǎn) 移 式 (IT)CCD攝 像 器 件結(jié) 構(gòu) 2021/5/27 29 2.3 彩 色 攝 像 機(jī) 的 基 本 組 成 2. CCD攝 像 器 件 的 主 要 類(lèi) 型（ 1） 行 間 轉(zhuǎn) 移 式 (IT)CCD攝 像 器 件原 理 ：場(chǎng) 正 程 期 ， 感 光 單 元 完 成 光 電 轉(zhuǎn) 換 并 積 累 電 荷 ；場(chǎng) 逆 程 期 ， 受 轉(zhuǎn) 移 柵 控 制 ， 電 荷 被 快 速 轉(zhuǎn) 移 到 對(duì) 應(yīng) 的 垂 直 移 位寄 存 器 ；下 一 場(chǎng) 正

30、 程 期 ， 感 光 單 元 重 新 積 累 電 荷 ， 同 時(shí) 垂 直 移 位 寄 存 器中 存 儲(chǔ) 的 電 荷 在 每 個(gè) 行 消 隱 期 間 垂 直 下 移 ， 將 電 荷 送 入 水 平 移位 寄 存 器 ； 行 正 程 期 間 ， 將 水 平 移 位 寄 存 器 中 的 電 荷 讀 出 。IT型 CCD工 作 原 理 演 示 2021/5/27 30 2.3 彩 色 攝 像 機(jī) 的 基 本 組 成 2. CCD攝 像 器 件 的 主 要 類(lèi) 型（ 2） 幀 間 轉(zhuǎn) 移 式 (FT)CCD攝 像 器 件結(jié) 構(gòu) 原 理 ：場(chǎng) 正 程 期 內(nèi) ， 電 荷 積 累 在 成 像 區(qū) ；場(chǎng) 逆

31、程 期 ， 成 像 區(qū) 的 整 場(chǎng) 電 荷 快 速 轉(zhuǎn) 移 到 存 儲(chǔ) 區(qū) ；下 一 場(chǎng) 正 程 期 ， 成 像 區(qū) 積 累 新 電 荷 ， 存 儲(chǔ) 區(qū) 所 存 前 一 場(chǎng) 圖 像電 荷 ， 在 行 逆 程 期 間 ， 將 一 行 光 生 電 荷 送 進(jìn) 讀 出 寄 存 器 ； 行正 程 期 間 ， 使 一 行 電 荷 向 輸 出 結(jié) 構(gòu) 依 次 轉(zhuǎn) 移 。 動(dòng) 畫(huà) 演 示2021/5/27 31 2.3 彩 色 攝 像 機(jī) 的 基 本 組 成 2. CCD攝 像 器 件 的 主 要 類(lèi) 型（ 3） 幀 -行 間 轉(zhuǎn) 移 式 (FIT)CCD攝 像 器 件結(jié) 構(gòu) 原 理 ：場(chǎng) 正 程 期 ，

32、成 像 區(qū) 形 成 電 荷 包 ； 場(chǎng) 消 隱 期 ， 電 荷 包 首 先 快 速 一 次 轉(zhuǎn) 移 到 垂直 寄 存 器 中 ， 緊 接 著 又 快 速 轉(zhuǎn) 移 到 下 面 的 存 儲(chǔ) 器 （ 場(chǎng) 存 儲(chǔ) ） 。 下 一 場(chǎng) 正 程期 間 的 工 作 情 況 與 幀 轉(zhuǎn) 移 方 式 相 同 。 動(dòng) 畫(huà) 演 示2021/5/27 32 2.3 彩 色 攝 像 機(jī) 的 基 本 組 成 攝 像 機(jī) 的 組 成 框 圖2021/5/27 33 2.3 彩 色 攝 像 機(jī) 的 基 本 組 成 1. 預(yù) 放 器作 用 ：視 頻 通 道 中 的 第 一 級(jí) 放 大 器 ， 又 稱(chēng) 之 為 前 置 放 大 器

33、 ，使 微 弱 的 電 信 號(hào) 放 大 ， 便 于 后 期 輸 出 。 攝 像 器 件 和 光學(xué) 系 統(tǒng) 選 定 以 后 ， 輸 出 視 頻 圖 像 所 能 達(dá) 到 的 極 限 清 晰度 、 圖 像 的 亮 度 變 化 范 圍 、 圖 像 彩 色 平 衡 的 穩(wěn) 定 性 和電 視 圖 像 的 信 噪 比 等 方 面 的 質(zhì) 量 指 標(biāo) ， 主 要 由 預(yù) 放 器提 供 保 證 。要 求 ：要 求 預(yù) 放 器 具 有 低 噪 聲 、 高 增 益 、 線(xiàn) 性 工 作 范 圍 寬 、良 好 的 頻 率 特 性 ， 其 中 低 噪 聲 的 重 要 性 居 首 位 。 2021/5/27 34 2.3

34、彩 色 攝 像 機(jī) 的 基 本 組 成 1. 預(yù) 放 器預(yù) 放 器 的 噪 波 主 要 來(lái) 源 于 三 個(gè) 方 面 ：攝 像 管 本 身 的 電 子 器 件 產(chǎn) 生 的 噪 聲 電 流 ， 在 理 想 情 況 下 ， 對(duì) 預(yù)放 器 總 的 信 噪 比 影 響 不 顯 著 ；輸 入 電 路 中 等 效 輸 入 電 阻 所 引 起 的 起 伏 噪 波 ；預(yù) 放 器 第 一 級(jí) 放 大 器 所 產(chǎn) 生 的 噪 波 。預(yù) 防 器 中 噪 波 的 特 征 ：在 高 頻 部 分 噪 波 會(huì) 增 大 ， 引 起 高 頻 信 噪 比 的 下 降 ， 輸 出 電 壓 會(huì)下 降 。解 決 方 法 :反 噪 波 校

35、 正 2021/5/27 35 2.3 彩 色 攝 像 機(jī) 的 基 本 組 成 2. 增 益 選 擇 與 控 制增 益 控 制 的 目 的 ： 保 證 重 現(xiàn) 亮 度 的 需 要 。 就 是 為 了 保 證 在 預(yù) 放器 輸 入 電 壓 變 動(dòng) （ 即 目 標(biāo) 亮 度 變 化 ） 時(shí) ， 放 大 器 輸 出 電 壓 保 持在 一 定 電 平 不 變 ?？?制 形 式 ： 手 動(dòng) 控 制 ， 自 動(dòng) 控 制 ( 自 動(dòng) 增 益 控 制 AGC)?？?制 方 法 ：增 益 控 制 電 路 包 括 增 益 粗 調(diào) 電 路 、 增 益 微 調(diào) 電 路 和 增 益 自 動(dòng) 控制 (AGC)電 路 ；增

36、益 粗 調(diào) 一 般 分 檔 進(jìn) 行 ， 在 每 一 檔 內(nèi) 可 由 增 益 微 調(diào) 電 路 進(jìn) 行 增益 微 調(diào) 。增 益 自 動(dòng) 控 制 （ AGC） 即 當(dāng) 輸 入 信 號(hào) 變 化 時(shí) ， 能 自 動(dòng) 控 制 放 大器 增 益 ， 信 號(hào) 強(qiáng) 時(shí) ， 增 益 低 ； 信 號(hào) 弱 時(shí) ， 增 益 高 ， 使 視 頻 處 理電 路 的 輸 出 電 平 恒 定 。 視 頻 處 理 系 統(tǒng) 組 成 框 圖2021/5/27 36 2.3 彩 色 攝 像 機(jī) 的 基 本 組 成 3. 黑 斑 矯 正由 于 靶 面 結(jié) 構(gòu) 的 不 均 勻 、 分 色 棱 鏡 的 色 漸 變 效 應(yīng) 、 攝 像 鏡 頭

37、 的亮 度 不 均 勻 性 、 攝 像 管 靶 面 靈 敏 度 不 均 勻 性 、 掃 描 的 非 線(xiàn) 性 、聚 焦 和 電 子 束 垂 直 上 靶 的 不 均 勻 性 等 等 因 素 都 將 出 現(xiàn) 黑 斑 效 應(yīng) ，即 在 重 現(xiàn) 圖 像 上 現(xiàn) 出 陰 影 和 色 斑 。 視 頻 處 理 系 統(tǒng) 組 成 框 圖類(lèi) 型 ：（ 1） 疊 加 型 ： 由 棱 鏡 的 色漸 變 效 應(yīng) 或 不 均 勻 的 背 景光 照 射 所 引 起 的 鋸 齒 波 信號(hào) ， 或 由 靶 結(jié) 構(gòu) 不 均 勻 或鏡 頭 的 亮 度 不 均 勻 性 引 起的 拋 物 波 信 號(hào) 。 （ 2） 調(diào) 制 型 ： 由 于

38、 靶 靈 敏度 不 均 勻 等 因 素 所 造 成 的 。2021/5/27 37 2.3 彩 色 攝 像 機(jī) 的 基 本 組 成 4. 彩 色 矯 正理 想 的 攝 像 機(jī) 光 譜 特 性 實(shí) 際 攝 像 機(jī) 不 可 能 供 給 具 有負(fù) 瓣 的 光 譜 特 性 ， 其 主 瓣（ 正 瓣 ） 的 形 狀 與 理 想 特 性的 主 瓣 形 狀 也 會(huì) 有 差 別 ， 這些 差 別 的 存 在 會(huì) 使 屏 幕 上 的圖 像 顏 色 不 鮮 艷 ， 有 的 顏 色則 根 本 顯 示 不 出 來(lái) 。因 此 ， 需 要 進(jìn) 行 校 正 ， 使 攝像 機(jī) 的 光 譜 特 性 曲 線(xiàn) 接 近 理想 光 譜

39、 特 性 曲 線(xiàn) ， 這 種 校 正稱(chēng) 彩 色 校 正 。 視 頻 處 理 系 統(tǒng) 組 成 框 圖2021/5/27 38 2.3 彩 色 攝 像 機(jī) 的 基 本 組 成 4. 彩 色 矯 正線(xiàn) 性 矩 陣 彩 色 校 正非 線(xiàn) 性 彩 色 校 正 的 基 本 原 理設(shè) 法 從 攝 取 的 彩 色 圖 像 信 號(hào) 中 選 出 某 一 種 需 要 校 正 的 彩 色 信號(hào) ， 用 此 信 號(hào) 去 加 重 或 減 輕 信 號(hào) 本 身 ， 使 其 飽 和 度 增 加 或 減低 ； 或 者 ， 用 此 信 號(hào) 去 改 變 另 兩 個(gè) 彩 色 信 號(hào) 的 大 小 ， 從 而 改 變 彩 色 的 色 調(diào)

40、。采 用 衰 減 和 倒 相 電 路 ，將 有 關(guān) 兩 通 路 的 正 瓣 適當(dāng) 壓 縮 并 倒 相 ， 疊 加 到那 個(gè) 需 要 負(fù) 瓣 的 曲 線(xiàn) 上去 ， 可 以 大 致 滿(mǎn) 足 曲 線(xiàn)所 需 的 理 想 形 狀 。2021/5/27 39 2.3 彩 色 攝 像 機(jī) 的 基 本 組 成 5. 灰 度 校 正 （ 校 正 ）由 于 光 電 器 件 的 非 線(xiàn) 性 光 電 特 性 ， 使 整 個(gè) 電 視 系 統(tǒng) 的 光 電 傳 輸特 性 成 為 非 線(xiàn) 性 ， 即 顯 像 端 電 視 圖 像 的 各 點(diǎn) 亮 度 不 正 比 于 攝 像端 ， 而 存 在 灰 度 失 真 ， 彩 色 電 視

41、還 將 導(dǎo) 致 色 度 失 真 。 視 頻 處 理 系 統(tǒng) 組 成 框 圖2021/5/27 40 2.3 彩 色 攝 像 機(jī) 的 基 本 組 成 6. 輪 廓 校 正 （ 增 強(qiáng) ）掃 描 電 子 束 越 細(xì) ， 每 行 所 能 分 解 的 黑 白 條 紋 數(shù) 越 多 ， 即 水 平 清晰 度 （ 分 解 力 ） 越 高 。 清 晰 度 受 到 電 子 束 直 徑 限 制 的 現(xiàn) 象 ， 稱(chēng)為 孔 闌 效 應(yīng) (參 看 孔 闌 效 應(yīng) 視 頻 )?？?闌 校 正 僅 需 補(bǔ) 償 高 頻 幅 度 損 失 。 目 前 傾 向 于 從 加 強(qiáng) 圖 像 輪 廓清 晰 度 和 對(duì) 比 度 來(lái) 設(shè) 計(jì)

42、孔 闌 校 正 電 路 ， 使 入 在 主 觀 效 果 上 感 到圖 像 輪 廓 清 楚 ， 細(xì) 節(jié) 分 明 。 這 種 對(duì) 圖 像 信 號(hào) 進(jìn) 行 處 理 的 方 法 稱(chēng)為 輪 廓 校 正 。 視 頻 處 理 系 統(tǒng) 組 成 框 圖由 于 實(shí) 際 的 掃 描 單 元 一 般為 圓 型 ， 其 孔 闌 效 應(yīng) 不 僅在 圖 像 水 平 方 向 出 現(xiàn) ， 也在 圖 像 垂 直 方 向 出 現(xiàn) ， 因此 ， 輪 廓 校 正 分 為 水 平 輪廓 校 正 和 垂 直 輪 廓 校 正 。2021/5/27 41 2.3 彩 色 攝 像 機(jī) 的 基 本 組 成 7. 混 消 隱 /黑 電 平 控 制

43、及 黑 /白 切 割經(jīng) 過(guò) 放 大 與 處 理 的 圖 像 信 號(hào) 需 要 加 入 消 隱 脈 沖 ，建 立 起 2%5%的 黑 色 電 平 ， 即 把 消 隱 電 平 與 黑色 電 平 分 開(kāi) 。黑 切 割 可 以 去 掉 雜 波 ， 也 可 以 使 消 隱 脈 沖 更 符合 標(biāo) 準(zhǔn) 。攝 像 機(jī) 中 的 圖 像 信 號(hào) 電 平 為 0.7VP-P， 但 拍 攝 燈光 、 高 反 光 物 時(shí) ， 圖 像 信 號(hào) 電 平 過(guò) 高 ， 影 響 電路 正 常 工 作 ， 為 此 設(shè) 置 了 白 切 割 。 視 頻 處 理 系 統(tǒng) 組 成 框 圖2021/5/27 42 2.3 彩 色 攝 像 機(jī)

44、的 基 本 組 成 編 碼 器 的 作 用(1)把 經(jīng) 過(guò) 補(bǔ) 償 、 校 正 處 理 的 三 基 色 信 號(hào) R、 G、 B， 由矩 陣 電 路 變 成 Y、 B-Y、 R-Y；(2)對(duì) 色 差 信 號(hào) B-Y、 R-Y進(jìn) 行 壓 縮 成 U、 V ；(3)對(duì) 色 差 信 號(hào) U、 V 進(jìn) 行 PAL編 碼 成 為 色 度 信 號(hào) C(或F)；(4) 色 度 信 號(hào) C與 延 遲 的 Y混 合 成 彩 色 全 電 視 信 號(hào) 。攝 像 機(jī) 的 組 成 框 圖 2021/5/27 43 2.3 彩 色 攝 像 機(jī) 的 基 本 組 成 （ 1） 實(shí) 現(xiàn) 各 同 步 脈 沖 間 嚴(yán) 格 的 頻 率

45、 關(guān) 系 ， 形 成 各 種 形狀 的 同 步 脈 沖 ；（ 2） 保 證 同 步 脈 沖 有 嚴(yán) 格 的 時(shí) 間 相 位 關(guān) 系 ；（ 3） 同 步 信 號(hào) 放 大 到 規(guī) 定 的 幅 度 ， 由 脈 沖 分 配 放 大 器饋 送 給 需 要 的 位 置 ；（ 4） 具 有 臺(tái) 從 鎖 相 (即 本 地 同 步 機(jī) 的 頻 率 和 相 位 受 控于 外 地 同 步 機(jī) 的 頻 率 和 相 位 )和 臺(tái) 主 鎖 相 (即 外 地 同 步機(jī) 的 頻 率 和 相 位 受 控 于 中 心 臺(tái) 的 頻 率 和 相 位 )功 能 。攝 像 機(jī) 的 組 成 框 圖 2021/5/27 44 2.4 攝 像

46、 機(jī) 的 主 要 性 能 指 標(biāo) 1. CCD器 件（ 1） 行 間 轉(zhuǎn) 移 式 (IT)CCD攝 像 器 件由 于 場(chǎng) 正 程 期 間 存 儲(chǔ) 條 內(nèi) 的 電 荷 以較 慢 速 度 傳 遞 ， 因 而 受 到 “ 污 染 ”的 時(shí) 間 較 長(zhǎng) 。 這 種 現(xiàn) 象 突 出 表 現(xiàn) 于波 長(zhǎng) 較 長(zhǎng) 的 光 ， 因 而 拖 尾 呈 現(xiàn) 出 紅 色 。 解 決 方 法 是 縮 短 強(qiáng) 光 照 射 時(shí) 間 。優(yōu) 點(diǎn) ：結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 單 ， 表 面 積 比 幀 轉(zhuǎn) 移 方 式 要 小 ，成 本 低 ；取 得 較 高 的 空 間 頻 率 ；垂 直 拖 尾 現(xiàn) 象 減 輕 。缺 點(diǎn) ：總 的 感 光 面 積

47、 減 小 ， 故 靈 敏 度 較 低 ；存 在 強(qiáng) 光 對(duì) 臨 近 存 儲(chǔ) 條 的 “ 污 染 ” 。2021/5/27 45 2.4 攝 像 機(jī) 的 主 要 性 能 指 標(biāo) 1. CCD器 件（ 2） 幀 間 轉(zhuǎn) 移 式 (FT)CCD攝 像 器 件缺 點(diǎn) ：成 像 區(qū) 和 存 儲(chǔ) 區(qū) 占 據(jù) 同 樣 大 小 的 芯 片 面 積 ， 因而 尺 寸 較 大 ；存 在 垂 直 拖 影 。每 個(gè) 像 素 都 具 有 雙 重 作 用 ， 既 是 一 個(gè) 光 敏 元 件又 是 一 個(gè) 移 位 寄 存 器 的 組 成 單 元 ， 在 短 暫 的 轉(zhuǎn)移 期 內(nèi) (每 個(gè) 場(chǎng) 逆 程 內(nèi) )連 續(xù) 射 入

48、的 光 學(xué) 圖 像 “ 污 染 ” 正 被 垂 直 轉(zhuǎn) 移 的 電 荷 。 解 決 方 法 采 用電 子 快 門(mén) 。優(yōu) 點(diǎn) ：電 極 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 單 容 易 制 作 ；可 將 像 素 做 得 密 集 ， 得 到 較 高 的 分 辨 力 ；成 像 區(qū) 全 部 進(jìn) 行 光 電 轉(zhuǎn) 換 ， 靈 敏 度 比 較 高 。2021/5/27 46 2.4 攝 像 機(jī) 的 主 要 性 能 指 標(biāo) 1. CCD器 件（ 3） 幀 -行 間 轉(zhuǎn) 移 式 (FIT)CCD攝 像 器 件優(yōu) 點(diǎn) ：增 加 了 存 儲(chǔ) 區(qū) ， 提 高 了 垂 直 轉(zhuǎn) 移 速 度 ， 垂 直 拖 尾 最 小 (在 FIT方式 中 ， 垂

49、 直 移 位 寄 存 器 向 場(chǎng) 存 儲(chǔ) 區(qū) 傳 送 電 子 的 速 度 要 比 行 間 轉(zhuǎn)移 方 式 快 60 100倍 ， 因 而 其 垂 直 拖 尾 電 平 也 近 似 減 小 了 60100倍 )；低 亮 度 拍 攝 時(shí) 能 提 供 低 噪 聲 、 高 質(zhì) 量 的 圖 像 。缺 點(diǎn) ：結(jié) 構(gòu) 復(fù) 雜 ；芯 片 面 積 大 、 材 料 利 用 率 低 ；制 造 成 本 高 。 2021/5/27 47 2.4 攝 像 機(jī) 的 主 要 性 能 指 標(biāo) 2. CCD尺 寸CCD尺 寸 (對(duì) 角 線(xiàn) 長(zhǎng) 度 )主 要 有 ： 2/3、 1/2、 1/3、 1/4、 1/5英 寸CCD尺 寸 越

50、 大 ， 感 光 區(qū) 越 大 ， 像 素 越 多 ， 圖 像 質(zhì) 量 越 好 。3. CCD數(shù) 量一 般 家 用 數(shù) 字 攝 像 機(jī) 采 用 單 片 CCD；專(zhuān) 業(yè) 、 廣 播 級(jí) 數(shù) 字 攝 像 機(jī) 采 用 3片 ， 每 個(gè) CCD都 有 一 個(gè) 很 大 的光 線(xiàn) 采 集 區(qū) 域 ， 圖 像 顏 色 準(zhǔn) 確 程 度 高 、 色 彩 還 原 好 。4. CCD像 素 數(shù)像 素 數(shù) 越 多 ， 構(gòu) 成 畫(huà) 面 的 微 粒 就 越 小 ， 分 辨 率 就 越 高 。50萬(wàn) 有 效 像 素 ， 500線(xiàn) 清 晰 度 ；60萬(wàn) 有 效 像 素 ， 750線(xiàn) 清 晰 度 。 2021/5/27 48 2

51、.4 攝 像 機(jī) 的 主 要 性 能 指 標(biāo) 攝 像 機(jī) 分 解 圖 像 細(xì) 節(jié) 的 能 力 稱(chēng) 為 分 解 力 ， 包 括 水 平 分 解 力 和 垂 直 分 解 力 。水 平 分 解 力 是 指 沿 水 平 方 向 分 解 圖 像 細(xì) 節(jié) 的 能 力 ， 垂 直 分 解 力 是 指 沿 垂 直方 向 分 解 圖 像 細(xì) 節(jié) 的 能 力 (有 掃 描 行 數(shù) 決 定 )。 攝 像 機(jī) 技 術(shù) 參 數(shù) 一 般 給 出 畫(huà) 面中 心 的 水 平 極 限 分 解 力 ， 簡(jiǎn) 稱(chēng) 水 平 分 解 力 。水 平 極 限 分 解 力 計(jì) 算 與 測(cè) 量 方 法 ：1.調(diào) 制 度 測(cè) 試 卡調(diào) 制 度 是

52、 指 某 一 線(xiàn) 數(shù) 下 輸 出 信 號(hào) 的 幅 度 與 40線(xiàn) 下 輸 出 的 信 號(hào) 幅 度 比 ， 將 調(diào)制 度 降 為 10%時(shí) 的 分 解 力 ， 稱(chēng) 為 水 平 極 限 分 解 力 。測(cè) 量 ： 攝 像 機(jī) 拍 攝 調(diào) 制 度 測(cè) 試 卡 ， 用 示 波 器 得 到 400TV線(xiàn) (5MHz)時(shí) 信 號(hào) 振幅 與 40TV線(xiàn) (0.5MHz)時(shí) 信 號(hào) 振 幅 。計(jì) 算 ： M=(400TV線(xiàn) 對(duì) 應(yīng) 的 信 號(hào) 振 幅 /40TV線(xiàn) 對(duì) 應(yīng) 的 信 號(hào) 振 幅 ) X100%電 視 (TV)線(xiàn) ： 是 指 水 平 方 向 上 等 于 像 高 寬 度 內(nèi) 的 線(xiàn) 數(shù) 。2.分 解

53、力 測(cè) 試 卡攝 像 機(jī) 拍 攝 分 解 力 測(cè) 試 卡 ， 將 攝 像 機(jī) 的 輸 出 信 號(hào) 送 到 波 形 監(jiān) 視 器 ， 調(diào) 整 波 形 監(jiān) 視 器 ， 使 波 形 監(jiān) 視 器 上 得 到 規(guī) 定 信 號(hào) 幅 度 (或 出 現(xiàn) 4個(gè) 負(fù) 峰 )位 置 所 對(duì) 應(yīng)的 分 解 力 。目 前 ， 攝 像 機(jī) 的 水 平 極 限 分 解 力 為 600850TV線(xiàn) 。2021/5/27 49 2.4 攝 像 機(jī) 的 主 要 性 能 指 標(biāo) 攝 像 機(jī) 的 光 電 靈 敏 程 度 稱(chēng) 為 靈 敏 度 。表 示 方 法 ：1.攝 像 器 件 輸 出 的 光 電 流 與 通 入 光 電 靶 面 上

54、的 光 通 量 之 比lmA /Q s 2.在 一 定 測(cè) 量 條 件 下 ， 攝 像 機(jī) 達(dá) 到 額 定 輸 出 時(shí) 所 需 的 光 圈 數(shù) 來(lái)表 示測(cè) 量 條 件 一 般 是 指 攝 像 機(jī) 拍 攝 色 溫 3200K、 照 度 2000lx、 反 射系 數(shù) 89.9%的 灰 度 卡 且 關(guān) 閉 電 子 快 門(mén) 的 標(biāo) 準(zhǔn) 情 況 ， 額 定 輸 出 電平 是 指 在 波 形 監(jiān) 視 器 上 得 到 幅 度 為 100%(即 0.7V P-P)的 視 頻 信 號(hào) 。F值 越 大 ， 靈 敏 度 越 高 ， 最 低 照 度 越 小 ； 反 之 ， 靈 敏 度 越 低 。最 低 照 度 是 在

55、 攝 像 機(jī) 開(kāi) 到 最 大 光 圈 ， 使 用 最 大 增 益 時(shí) ， 圖 像 電平 達(dá) 到 規(guī) 定 值 所 需 的 照 度 。 一 般 在 幾 十 勒 克 斯 。目 前 生 產(chǎn) 廠 家 對(duì) 攝 像 機(jī) 靈 敏 度 的 標(biāo) 準(zhǔn) 值 定 為 2000lx、 F8.0或2000lx、 F11。2021/5/27 50 2.4 攝 像 機(jī) 的 主 要 性 能 指 標(biāo) 信 噪 比 就 是 有 用 信 號(hào) S與 噪 聲 N的 比 值當(dāng) 噪 聲 為 有 規(guī) 律 的 周 期 性 雜 波 ， 攝 像 機(jī) 的 信 噪 比 為 圖 像 信 號(hào) 的峰 峰 值 (USP-P)與 雜 波 信 號(hào) 的 峰 峰 值 (U

56、NP-P)之 比 ， 即)(lg20 dBUUNS PNP PSP當(dāng) 噪 聲 為 無(wú) 規(guī) 律 的 隨 機(jī) 性 雜 波 ， 攝 像 機(jī) 的 信 噪 比 為 圖 像 信 號(hào) 的峰 峰 值 與 噪 聲 電 壓 有 效 值 之 比 ， 即)( )(lg20 2 tUU dBUUNS nN N PSP 一 般 攝 像 機(jī) 信 噪 比 標(biāo) 準(zhǔn) 值 為 60dB。 信 噪 比 越 高 ， 畫(huà) 面 越 干凈 ， 圖 像 質(zhì) 量 越 高 。2021/5/27 51 2.4 攝 像 機(jī) 的 主 要 性 能 指 標(biāo) 信 噪 比 和 動(dòng) 態(tài) 范 圍 與 在 轉(zhuǎn) 換 成 數(shù) 字 信 號(hào) 時(shí) 使 用 的 量 化 級(jí) 數(shù)

57、。級(jí) 數(shù) 增 加 一 倍 ， 信 噪 比 和 動(dòng) 態(tài) 范 圍 就 增 加 6dB,如 10比 特 的 數(shù) 字信 號(hào) 比 8比 特 的 數(shù) 字 信 號(hào) 在 信 噪 比 和 動(dòng) 態(tài) 范 圍 有 12dB的 改 善 。攝 像 機(jī) 信 號(hào) 編 碼 規(guī) 定 最 低 要 求 8比 特 量 化 ， 現(xiàn) 在 大 多 采 用 12比特 A/D轉(zhuǎn) 換 器 。 2021/5/27 52 2.4 攝 像 機(jī) 的 主 要 性 能 指 標(biāo) 1. 幾 何 失 真幾 何 失 真 是 指 重 現(xiàn) 景 物 圖 像 與 原 景 物 幾 何 形 狀 的 差 異 程 度 ， 包括 枕 形 、 桶 形 、 梯 形 、 拋 物 形 、 S

58、形 失 真 等 。形 成 原 因 ： 攝 像 機(jī) 的 光 學(xué) 系 統(tǒng) 、 攝 像 管 的 安 裝 誤 差 等 。表 示 方 法 ： 失 真 的 偏 移 量 與 像 高 之 比 的 百 分 數(shù) 表 示 。失 真 小 于 1%， 人 眼 看 不 出 。 管 式 攝 像 機(jī) 幾 何 失 真 較 大 ， CCD攝 像 機(jī) 幾 何 失 真 極 小 。2. 重 合 誤 差重 合 誤 差 是 指 攝 像 機(jī) 的 光 學(xué) 系 統(tǒng) 將 一 幅 彩 色 圖 像 分 解 為 3副 單色 圖 像 ， 還 原 電 視 圖 像 時(shí) 3幅 單 色 圖 像 的 空 間 、 幾 何 位 置 的 差異 。表 示 方 法 ： 一

59、般 用 紅 路 (或 藍(lán) 路 )相 對(duì) 于 綠 路 的 偏 移 量 與 像 高 之比 的 百 分 數(shù) 表 示 。CCD攝 像 機(jī) 的 重 合 誤 差 較 小 ， 整 個(gè) 畫(huà) 面 均 小 于 0.05%。 2021/5/27 53 2.4 攝 像 機(jī) 的 主 要 性 能 指 標(biāo) 不 同 類(lèi) 型 攝 像 機(jī) 的 主 要 性 能 指 標(biāo)廠 家 池 上 飛 利 浦 松 下 索 尼 日 立攝 像 機(jī) 型 號(hào) HK-388 LDK-20 AQ-235 BVP-900P SK-2700ACCD類(lèi) 別 16:9FIT CCD 4:3FT CCD 16:9M-FIT CDD 16:9FIT CCD 16:9FI

60、T CCD模 /數(shù) 轉(zhuǎn) 換 12比 特 12比 特 12比 特 12比 特 12比 特靈 敏 度(3200K) 2000lxF8.0 2000lxF8.0 2000lxF9.0 2000lxF8.0 2000lxF8.0水 平 分 解 力(TV線(xiàn) ) 800 800 700(16： 9) 900/700(16： 9) 850/750(16： 9) 信 噪 比 60dB 60dB 60dB 63dB 60dB可 轉(zhuǎn) 換 鏡 片 Y N Y Y Y2021/5/27 54 2.4 攝 像 機(jī) 的 主 要 性 能 指 標(biāo) DSR-570WSP攝 像 機(jī) 主 要 技 術(shù) 指 標(biāo)成 像 器 件 三 片

61、2/3英 寸 行 間 轉(zhuǎn) 移 式 CCD光 學(xué) 系 統(tǒng) F1.4中 間 指 數(shù) 棱 鏡 系 統(tǒng)有 效 像 素 980 x582(HxV)總 像 素 1038x594(HxV)受 光 面 積 9.6mmx504mm內(nèi) 置 濾 光 鏡 1:3200K 2:5600K+1/8ND 3:5600K 4:5600K+1/64ND鏡 頭 安 裝 Sony2/3英 寸 卡 口 安 裝掃 描 系 2:1隔 行 掃 描 ， 625行 ， 50場(chǎng) /s 水 平 頻 率 15.625kHz水 平 分 辨 率 4:3時(shí) 850電 視 線(xiàn) ； 16:9時(shí) 800電 視 線(xiàn)垂 直 分 辨 率 480電 視 線(xiàn) (不 帶

62、EVS)； 530電 視 線(xiàn) (帶 EVS)最 低 照 度 F1.4時(shí) 0.25lx， 超 級(jí) 增 益 42dB； F1.8時(shí) 0.4lx， 超 級(jí) 增 益 42dB感 光 度 2000lx時(shí) F11(3200K、 89.9%反 射 系 數(shù) )(典 型 值 )增 益 選 擇 -3dB、 0dB、 3dB、 6dB、 93dB、 12dB、 18dB、 18dB+DPR、 24dB+DPR， 超 級(jí) 增 益 (36dB/42dB)快 門(mén) 速 度 選 擇 OFF、 1/60、 1/250、 1/500、 1/1000、 1/2000s清 晰 掃 描 選 擇 50.3Hz201.4Hz信 噪 比 6

63、1dB(典 型 值 )重 合 精 度 0.05%(全 區(qū) 、 無(wú) 鏡 頭 )幾 何 失 真 低 于 可 測(cè) 定 值2021/5/27 55 2.5 攝 像 機(jī) 的 主 要 附 件攝 像 機(jī) 的 主 要 附 件 ： 尋 像 器 、 話(huà) 筒 、 電 池 、 電 纜 和 支 撐 裝 置 等尋 像 器 由 電 路 及 顯 象 器 件 組 成 。主 要 作 用 ：(1)攝 像 取 景 ；(2)幫 助 攝 像 人 員 準(zhǔn) 確 快 速 地 判 斷 聚 焦 、 變 焦 和 選 擇 光 圈 等 的 操作 效 果 ；(3)用 該 機(jī) 放 像 時(shí) ， 可 作 為 監(jiān) 視 器 使 用 ；(4)顯 示 攝 像 機(jī) 的

64、工 作 狀 態(tài) 或 顯 示 警 告 信 息 等 。 2021/5/27 56 2.5 攝 像 機(jī) 的 主 要 附 件 話(huà) 筒 作 用 ： 在 攝 像 機(jī) 拍 攝 圖 像 時(shí) 能 同 時(shí) 拾 取 聲 音 。配 置 ： 內(nèi) 置 話(huà) 筒 、 外 接 話(huà) 筒 。話(huà) 筒 選 擇 ： 為 獲 得 較 高 的 靈 敏 度 和 較 寬 的 頻 率 特 性 ， 多 選 用 電容 話(huà) 筒 。話(huà) 筒 特 性 開(kāi) 關(guān) 有 三 檔 ：M： 用 于 錄 制 音 樂(lè) 節(jié) 目 ， 話(huà) 筒 頻 率 特 性 較 寬 ；V1： 用 于 錄 制 語(yǔ) 言 信 號(hào) ， 低 頻 信 號(hào) 衰 減 ， 使 聲 音 更 清 晰 ；V2： 用 于

65、 錄 制 語(yǔ) 言 信 號(hào) ， 低 頻 信 號(hào) 衰 減 更 多 。話(huà) 筒 輸 出 開(kāi) 關(guān) 有 兩 檔 ：-60dB： 輸 出 電 平 較 低 適 合 于 話(huà) 筒 電 纜 和 攝 像 機(jī) 電 纜 較 短 時(shí) 使用 。-20dB： 輸 出 電 平 較 高 適 合 于 話(huà) 筒 電 纜 和 攝 像 機(jī) 電 纜 較 長(zhǎng) 時(shí) 使用 。 2021/5/27 57 2.5 攝 像 機(jī) 的 主 要 附 件 作 用 ： 充 電 電 池 是 攝 相 機(jī) 拍 攝 時(shí) 的 能 源 供 給 裝 置 ， 電 視 攝 像 機(jī)采 用 的 充 電 電 池 一 般 為 12V。使 用 注 意 事 項(xiàng) ：(1)電 池 的 充 電 ：

66、第 一 次 充 電 (或 長(zhǎng) 時(shí) 間 未 用 )， 鋰 電 池 要 超 過(guò) 6小時(shí) ， 鎳 鎘 電 池 超 過(guò) 14小 時(shí) 。 電 池 有 殘 余 電 量 時(shí) ， 盡 量 不 要 重 復(fù)充 電 。(2)電 池 的 使 用 ： 使 用 電 池 要 避 免 過(guò) 放 電 現(xiàn) 象 。(3)電 池 的 清 潔 ： 用 柔 軟 、 清 潔 的 干 布 擦 拭 電 池 兩 端 的 接 觸 點(diǎn) 和電 池 和 內(nèi) 部 ， 不 要 使 用 清 潔 性 或 化 學(xué) 性 等 具 有 溶 解 性 的 清 潔 劑 。(4)電 池 的 保 存 ： 長(zhǎng) 時(shí) 間 不 使 用 攝 像 機(jī) ， 電 池 要 取 出 ， 并 將 其 完全 放 電 ， 然 后 存 放 在 干 燥 、 陰 涼 的 環(huán) 境 。 2021/5/27 58 2.5 攝 像 機(jī) 的 主 要 附 件作 用 ： 攝 像 機(jī) 與 攝 像 機(jī) 控 制 單 元 (CCU)等 設(shè) 備 之 間 傳送 視 頻 信 號(hào) 、 控 制 信 號(hào) 、 同 步 信 號(hào) 和 電 源 等 。使 用 ：一 般 采 用 多 芯 電 纜 ， 長(zhǎng) 度 有 2、 5、 10、 25、 50、10