摄象机基本知识

凯明电子

凯明视讯摄象机解决方案：
CCD：全称为Charge Coupled Device，中文翻译为电荷藕合器件。它使用一种高感光度的半导体材料制成，能把光线转变成电荷，然后通过模数转换器芯片将电信号转换成数字信号，数字信号经过压缩处理经USB接口传到电脑上就形成所采集的图像。
DSP：相当于电脑的CPU。
                         DSP（主IC）  CCD
1/4  SONY    420线      3141/3142   + 227   单板
1/3  SONY    420线      3141/3142   + 405   单板     
             470线      3141/3142   + 405   双板
             480线      4103        + 405   双板（仿高线）
             480线      4103        + 409   双板（真高线）  2010+639
             520线      3172        + 409   双板
超低照度     420线      4103        + 255
             480线      4103        + 259
1/3  SHARP   420线      38627/38627 + 2321  单板PAL制      38603
             420线      38627/38627 + 2311  单板NTSC制
1/3  SHARP   420线      38627/38627 + 2421  单板PAL制
             420线      38627/38627 + 2411  单板NTSC制
备注：SONY 低线主IC现在基本上都是3142，很少用3141了
      SHARP我公司现在是用38627第六代代替现在的38603了
另  ： SONY的CCD芯片PAL制比NTSC制都是大一个数字。如PAL制是405，NTSC制则是404，PAL制是409，NTSC制则是408。而PAL制与NTSC制区别就是前者是220V/50HZ，后者是110V/60HZ。
可能你们也常回看到AK与AL，他们的区别是前者是彩色，后者是黑白。

CCD规格尺寸：
规格    长      宽      对角线
1/4     3.6     2.4     4
1/3     4.8     3.6     6
1/2     6.4     4.8     8
2/3     8.8     6.6     11
3/4     9.6     6.6     12
1       12.7    9.6     16

备注：CCD规格尺寸单位是英寸（长度单位），指的是CCD对角线，是和我们的电脑显示器，电视一样的单位。

CCD芯片辨别：
      
1/3 SONY，缺2个门牙      1/4 SONY，缺1个门牙
            
1/3 SHARP，8个金手指     1/4 SHARP，7个金手指      1/3LG，8个金手指

备注：SONY，SHARP的CCD上的金手指都是长方形的，LG的金手指是正方形的。并且1/3的都是8个金手指，1/4的都是7个金手指。
      而DSP（主IC）的辨别就得看他们背面的型号了。

滤光片
   滤光片分2种：普通滤光片和感红外滤光片。而滤光片的原材料也是2种：玻璃或水晶体。也就是我们常说的玻璃滤光片和水晶滤光片。
   滤光片，顾名思义是起过滤光线的作用，他是放过相应的光线，使其到达CCD成像原器件成像，挡住其他光线，以免进入CCD干扰图象。
如普通滤光片是过滤可见光（人眼可以看到的光线），让起可见光通过滤光片，其他光线被挡住在外面。感红外滤光片是只有红外（光）线通过滤光片，其他光线被挡住在外面。他们两种滤光片的原理都是使其CCD成像原器件成像纯正，没有杂波的信号干扰。
   CCD表面不贴滤光片也可以成像，只是没有滤光片，不同的光波都进入CCD，这时的CCD图象就不纯正，颜色就五花八门，严重失真了（黑白CCD除外）。

镜头参数
焦距        规格        角度
2.1 mm小镜头        1/3        150°
2.5mm小镜头        1/3        130°
2.8mm小镜头        1/3        115°
2.8mm固定光圈        1/3        115°
3.6mm        1/3        96°
4mm        1/3        78°
6mm        1/3        53°
8mm        1/3        40°
12 mm        1/3        23°
16 mm        1/3        17°
3.5-8mm        1/3        96°- 45°
6-15mm        1/3        54°- 23°
6-36mm电动变倍镜头        1/3        51°- 9°
8.5-51mm电动变倍镜头        1/3        57°- 10°
6-60mm电动变倍镜头        1/3        52°- 6°

镜头焦距和最佳照射距离：
镜头焦距 2.8mm 3.5mm 4mm 4.8mm 6mm 8mm 12mm 16mm 25mm 60mm 73.8mm
物体距离 4.3m  5.4m  6m  7.3m  9m  12m 18m  25m  38m  120m 150m

1.镜头的种类(根据应用场合分类)
• 广角镜头：视角90度以上，观察范围较大，近处图像有变形。
• 标准镜头：视角30度左右，使用范围较广。
• 长焦镜头：视角20度以内，焦距可达几十毫米或上百毫米。
• 变焦镜头：镜头焦距连续可变，焦距可以从广角变到长焦，焦距越长成像越大。
• 针孔镜头：用于隐蔽观察，经常被安装在如天花板或墙壁等地方。
   提示：一体机镜头倍数的计算：倍数=f最大值/f最小值
         例如：22倍=85.8/3.9    27倍=94.5/3.5
2.相对孔径
　　 为了控制通过镜头的光通量的大小，在镜头的后部均设置了光圈。假定光圈的有效孔径为d，由于光线折射的关系，镜头实际的有效孔径为D，比d大，D与焦距f之比定义为相对孔径A，即A=D/f，镜头的相对孔径决定被摄像的照度，像的照度与镜头的相对孔径的平方成正比，一般习惯上用F=f/D，即相对光径的倒数来表示镜头光圈的大小。F值越小，光圈越大，到达CCD芯片的光通量就越大。所以在焦距f相同的情况下，F值越小，表示镜头越好。

3.被摄物体的大小、距离与焦距的关系（用相似三角形计算原理）
　　 设被摄物体的高度和宽度分别为H、W，被摄物体与镜头间的距离为D，镜头的焦距为f。靶面成像的高度和宽度分别为h、w，则计算公式如下： f=h×D/H f=w×D/W

4.镜头的焦距
1)　定焦距：焦距固定不变，可分为有光圈和无光圈两种。
• 有光圈：镜头光圈的大小可以调节。根据环境光照的变化，应相应调节光圈的大小。光圈的大小可以通过手动或自动调节。人为手工调节光圈的，称为手动光圈；镜头自带微型电机自动调整光圈的，称为自动光圈。
• 无光圈：即定光圈，其通光量是固定不变的。主要用光源恒定或摄像机自带电子快门的情况。
2)　变焦距：焦距可以根据需要进行调整，使被摄物体的图像放大或缩小。
　　 常用的变焦镜头为六倍、十倍变焦。
　　 三可变镜头：可调焦距、调聚焦、调光圈。
　　 二可变镜头：可调焦距、调聚焦、自动光圈。
单可变镜头：一般是自动光圈和自动聚焦的镜头，而焦距需人为调节。
5.选配镜头原则
　　1)镜头有自动光圈(auto iris)和手动光圈(manual iris)之分。自动光圈用于被照物光线变化较多场合，手动光圈用于被照物光线稳定之处。
     自动光圈镜头有二种驱动方式：
     一类为视频输入型Video driver(with Amp)，它将一个视频信号及电源从摄像机输送到透镜来控制镜头上的光圈，这种视频输入型镜头内包含有放大器电路，用以将摄像机传来的视频信号转换成对光圈马达的控制，
     另一类称为DC输入型(DC driverno Amp)，它利用摄像机上的直流电压来直接控制光圈，这种镜头内只包含电流计式光圈马达，摄像机内没有放大器电路。二种驱动方式产品不具可互换性，但现已有通用型自动光圈镜头推出。　
2)镜头安装有C型和CS型两种，C型安装的镜头在CCD摄像机与镜头间多了5mm  调整光圈值的环。C型安装的摄像机可用CS型镜头，但CS安装的摄像机不能使用C型镜头。

小提示：摄像机分辨率（线数）划分：
（1）        像素25万左右，彩色分辨率为330线，黑白分辨率为400左右
（2）        像素25万—38万间，彩色分辨率为420线，黑白分辨率为500左右
（3）        像素38万以上，彩色分辨率为480线，黑白分辨率为600左右

红外摄像机关键的技术和不良因素
1、成像偏色
　摄像机使用CCD是感应所有光线(可见光、红外线和紫外线等)的,这就造成在白天所拍摄的影像和我们肉眼只观察到可见光所产生的影像很不同。由于CCD感应到了红外线，它会干扰到DSP的运算，导致偏色。
　　为了解决这个问题，只要让CCD接收不到红外光就可以了，因此在镜头和CCD之间加装一个红外滤光镜即可解决，其作用就是阻挡红外线进入CCD,让CCD只能感应到可见光，这样就使摄像机拍摄到的影像和我们肉眼看到的影像相一致了。
　　
2、机体本身的散热问题。
摄像机在长时间工作以后，红外灯会产生热量，尤其是红外一体机，它的红外发光LED是安装在整个护罩内的，而护罩的“保温”效果一般都很好。CCD一般只能支撑到60-70度，长时间高温工作，CCD肯定会慢慢坏掉。具体的现象一般是画面发白，看起来朦朦胧胧的。
红外产品是通过以下几个方面来解决散热问题的：
一、采用金属导热材料，通过外壳来散热。
二、把红外灯焊接在铝板上，将热量带走；
三、如果是大功率红外灯，采用风扇散热，并且都采用恒流电源（开关式电源）供电来控制红外灯的散热问题。
3、图像中出现白雾的现象
　一般出现这个问题时，可以分两部分来考虑：一、LED灯射出的红外线打到机器上面的遮阳罩上反射回镜头，造成白雾的现象。解决的方法就是把遮阳罩退后些、或者遮阳罩内表面采用黑色处理。二、LED射出的光漏到了镜头里。这个问题，目前大家都是采用“双玻璃结构”来解决的。由此可见“双玻璃结构”是最成型的解决办法，红外产品在设计上全部使用的“双玻璃结构”，完全避免了白雾现象的产生。
4、机器内部出现雾气。
　雾、霜的形成是由于空气中的饱和水蒸气遇冷凝结而成，因冷环境的强、弱分别凝结成霜和雾。红外摄像机在工作过程中，尤其是在室外的摄像机常常会因四季变化、昼夜温差、以及雨雪环境等原因在防护罩视窗玻璃上形成雾或霜，导致摄像机无法看清物体，直接影响监控效果。
5、机器外部出现霜、雾。
摄像机在雨雪天或粉尘大的环境下工作，防护罩的视窗玻璃容易出现污垢，造成摄像机视线遮挡。
　解决的办法：1、在防护罩上增加雨刷，通过控制雨刷清洁玻璃。2、使用隐形雨刷视窗玻璃。与普通视窗玻璃相比，隐形雨刷视窗玻璃具有排斥水、灰尘、雪花的功能。

6、针对于外壳密封的一些要求。
　如果红外摄像机在北方应用的话，机体内外会产生很大的温差，前端的镜片会出现雾化的现象，因此要求机器内必须具有很好的密封性，防护罩也要具备很好的防雨水性能。
如何把密封性做的更好？产品的解决方法是这样的：
一、加防水胶套，在接口处加放水垫，起到防水的作用，效果比较理想。
二、在接线螺丝口处打防水胶，增强防水性。
三、红外摄像机采用铝合金外壳，提高接口处精度，并且采用优质硅胶材料沾合，效果也是比较理想的。

摄像机部分功能参数：
1. 电子快门（Electronic  Shutter /ES）
     电子快门它相当于控制CCD图像传感器的感光时间时间在1/50-1/100000秒之间，感光时间越长，信号积累的时间也就越长，输出的信号电流的幅值也就越大，摄像机的电子快门一般设置为自动格式，可根据环境的亮暗自动调节快门时间，得到清晰的图像.
2．自动增益控制（automatic gain control /AGC）
摄像机输出的信号必须达到电视传输的的标准电平，即0.7vpp为了在不同的景物照度条件下能输出0.7Vpp的标准视频信号。必须使放大器的增益能够在较大范围内调节，电路称增益控制电路，简称AGC，具有AGC功能的摄像机，在低照度时灵敏度提高，但此时噪点也会比较明显。
3．白平衡（White Balance /WB）
     是直接影响图像的彩色效果。单摄像机白平衡设置不对时，图像就会出现偏色。单摄像机摄取纯白色物体时，应使其输出的视频信号含有的彩色信息，恰好能使在监视器上的屏幕重现景物颜色为纯白色，在理想的情况下。摄像机其红，绿，蓝三条光路得到的光能亮是相同的，所以输出的红，绿，蓝信号电压也是相等的，所以监视器出现纯白的被摄景物。人们把拍摄白色物体时输出红，绿，蓝三基本的电信号电压Ur＝Ug＝Ub的现象叫白平衡。
4．逆光补偿（Blacklight compensation /BLC）
AGC根据整个视场视频信号的平均值调节视频放大器的增益，使得摄像机输出的视频信号保持稳定，但在某些场合。视场可能包含一个很亮的背景区域，如门窗等，而观察主题处于亮场的包围中，画面一片昏暗，无层次。单引进逆光补偿功能时，摄像机仅对于整个视场的一个子区域进行检测，由于子区域的平均电平很低，AGC放大器会有较高的增益，使输出视频信号的幅值提高，从而使得监视器上的主体画面明朗，此时背景画面会更加明亮

feng134335

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zyqyq

好资料，分享了

1937979671

谢谢分享！！！

126219

我们不知道你是不是卖摄像机的

zhuqinliang

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家电维羞

谢谢分享！

sunjianan

又学新东西了，谢谢分享！

凯明电子

126219 发表于 2014-3-4 17:01
我们不知道你是不是卖摄像机的

是的，我就是卖摄像机的

126219

凯明电子 发表于 2014-3-5 13:11
是的，我就是卖摄像机的

现在光变最大的摄像机是哪一款哦？（自身镜头，不用外加的）价钱多少？分辨率是多少？我想买一台撒