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黑白摄像机的定义以及基本功能分析

2016-10-17 11:32:47 来源:互联网 有...人评论

[摘要] 黑白摄像机之所以这样叫,是因为黑白摄像机拍摄的图像是黑白的。当然它有自己的优势,黑白摄像机:适用于光线不充足地区及夜间无法安...

      黑白摄像机之所以这样叫,是因为黑白摄像机拍摄的图像是黑白的。当然它有自己的优势,黑白摄像机:适用于光线不充足地区及夜间无法安装照明设备的地区,在仅监视景物的位置或移动时,可选用黑白摄像机。下面是从黑白摄像机的参数方面总结得出的关于黑白摄像机的基本功能分析:
 黑白摄像机
  1、像素数 
  像素数指的是摄像机CCD传感器的最大像素数,有些给出了水平垂直方向的像素数,如500H×582V,有些则给出了前两者的等待乘积值,如30万像素。对于一定尺寸的CCD芯片,像素数越多则意味着每一像素单元的面积越小,因而由该芯片构成的摄像机的分辨率也就越高。 
  2、分辨率 
  分辨率是衡量 黑白摄像机优劣的一个重要参数,指的是当 黑白摄像机摄取等间隔排列的黑白相间条纹时,在监视器(应比摄像机的分辨率高)上能够看到的最多线数,当超过这一线数时,屏幕上就只能看到灰蒙蒙的一片而不再能分辨出黑白相间的线条。 
  分辨率的测试通常是用摄像机去拍摄如图1所示的分辨率测试卡,并通过波形监视器来读取数据的。具体方法如下: 
  1、布置测试环境。将分辨率测试卡置于标准测试灯光盒上,距摄像机约3m远。 黑白摄像机的视频输出端接波形监视器,并使波形监视器的输出连至高分辩率黑白监视器上。 
  2、景物照度设定为2000lx,光源色温设定为3200K。 
  3、调节镜头焦距(或选配合适的定焦镜头并前后稍稍移动摄像机)使分辨率卡的图像充满监视器屏幕,并通过精确对焦使图像最清晰。 
  4、用选行示波器观察图1所示的分辩率卡,得到图3所示的波形。 
  5、调节镜头光圈使信号白电平达到100%(70mV),则此时调制深超过5%的电视线数即为极限分辨率。
  3、最低照度 
  最低照度也是衡量 黑白摄像机优劣的一个重要参数,有时省掉“最低”两个字而直接简称“照度”。最低照度是当被摄景物的光亮度低到一定程度而使摄像机输出的视频信号电平低到某一规定值时的景物光亮度值。测定此参数时,还应特别注明镜头的最大相对孔径。例如,使用F1.2的镜头,当被摄景物的光亮度值低到0.04LX时,摄像机输出的视频信号幅值为最大幅值的50%,即达到350mV(标准视频信号最大幅值为700 mV),则称此摄像机的最低照度为0.04LUX/F1.2。被摄景物的光亮度值再低,摄像机输出的视频信号幅值就达不到350 mV了,反映在监视器的屏幕上,将是一屏很难分辨出层次的、灰暗的图像。 
  目前,由于市场的规范尚不统一,有些照度指标很低的摄像机的低照度特性可能还不如照度指标稍高一些的摄像机的低照度特性好。其原因就是在测定低照度指标时使用的标准不同。仍以前述例子为例,如果将摄像机输出的视频信号幅值降为最大幅值的30%(即210 mV)为基准进行测量,则被摄像物的光亮度值还可以再低,如0.03LX,若再进一步将光学镜头换为F1.0的镜头,则由于光通量的增加,被摄景物的光亮度值还可再进一步降低,如0.02LX。 
  由以上分析可见,抛开测定标准而单纯地以某品牌摄像机的照度标称值去和另一个品牌摄像机的照度标称值去比较是不能准确得出哪台摄像机低照度特性更好的结论的,因为它们所用的镜头的相对孔径和输出视频信号的规定值可能是不一样的。因此,最低照度指标只能用于设计及选购器材时的参考 
  4、信噪比 
  信噪比也是 黑白摄像机的一个主要参数。当摄像机摄取较亮场景时,监视器显示的画面通常比较明快,观察者不易看出画面中的干扰噪点;而当摄像机摄取较暗的场景时,监视器显示的画面就比较昏暗,观察者此时很容易看到画面中雪花状的干扰噪点。干扰噪点的强弱(也即干扰噪点对画面的影响程度)与摄像机信噪比指标的好坏有直接关系,即摄像机的信噪比越高,干扰噪点对画面的影响就越小。 
  所谓“信噪比”指的是信号电压对于噪声电压的比值,通常用符号S/N来表示。由于在一般情况下,信号电压远高于噪声电压,比值非常大,因此,实际计算摄像机信噪比的大小通常都是对均方信号电压与均方噪声电压的比值取以10为底的对数再乘以系数20,即式(2-3)的单位用dB表示。 
    一般 黑白摄像机给出的信噪比值均是在AGC(自动增益控制)关闭时的值,因为当AGC接通时,会对小信号进行提升,使得噪声电平也相应提高。CCD摄像机信噪比的典型值一般为45dB~55dB。测量信噪比参数时,应使用视频杂波测量仪直接连接于摄像机的视频输出端子上。
 
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