2024年3月11日发(作者:贲桐欣)
CCU
广电设备,英文Camera Control Unit的缩写,中文译名: 摄像机控制单元,广电
信号分配器。
CCD,
英文全称:Charge-coupled Device,中文全称:电荷耦合元件。可以称为CCD图像传
感器。CCD是一种半导体器件,能够把光学影像转化为数字信号。 CCD上植入的微小光敏物
质称作像素(Pixel)。一块CCD上包含的像素数越多,其提供的画面分辨率也就越高。CCD
的作用就像胶片一样,但它是把图像像素转换成数字信号。CCD上有许多排列整齐的电容,
能感应光线,并将影像转变成数字信号。经由外部电路的控制,每个小电容能将其所带的电
荷转给它相邻的电容。
用三片CCD和分光棱镜组成的3CCD系统能将颜色分得更好,分光棱镜能把入
射光分析成红、蓝、绿三种色光,由三片CCD各自负责其中一种色光的呈像。所有
的专业级数位摄影机,和一部份的半专业级数位摄影机采用3CCD技术。目前,超高
分辨率的CCD芯片仍相当昂贵,配备3CCD的高解析静态照相机,其价位往往超出
许多专业摄摄影者的预算。因此有些高档相机使用旋转式色彩滤镜,兼顾高分辨率与
忠实的色彩呈现。这类多次成像的照相机只能用于拍摄静态物品。
光学变焦
是通过镜头、物体和焦点三方的位置发生变化而产生的。当成像面在水平方向运
动的时候,视觉和焦距就会发生变化,更远的景物变得更清晰,让人感觉像物体递进
的感觉。
自动曝光
Automatic Exposure,主要分为三类,全自动程式曝光,光圈先决曝光以及快
门先决曝光
程序曝光AE:AV和TV均均由照相机调节
在程序自动曝光方式中,照相机能根据测光系统所测得的被摄画面的曝光值,
按照厂家生产时所设定的快门及光圈曝光组合,自动地设定快门速度和光圈值。就相
机操作性而言,在这种方式下等同于所谓的"傻瓜照相机",操作者根本不用调节快
门速度和光圈值,所要做的只是对好焦点,按下快门释放钮就行了。在"傻瓜"照相机
中常见的电子程序快门,就属于这种曝光方式。其实,只有程序自动曝光方式才是真
正的"全自动"曝光方式。
灵敏度
灵敏度是以32000K色温,2000LUX照度的光线照在具有89-90%的反射系数的灰
度卡上,用摄像机拍摄,图像电平达到规定值时,所需的光圈指数F,F值越大,灵
敏度越高。
DXC-537的灵敏度为:2000LUX F8.0(32000K,89.5%)。
灵敏度越高最低照度越低,摄像机质量也越高。如果照度太低或太高时,
摄像机拍摄出的图像就会变差。
信噪比
它是视频信号电平与噪声电平之比。这个指标是衡量摄像机质量的重要指
标。信噪比越高,图像越干净,质量就越高,通常在50dB以上。
什么是像素?
简单的说,我们通常所说的像素,就是CCD/CMOS上光电感应元件的数量,一个感光元件
经过感光,光电信号转换,A/D转换等步骤以后,在输出的照片上就形成一个点,我们如果
把影像放大数倍,会发现这些连续色调其实是由许多色彩相近的小方点所组成,这些小方点
就是构成影像的最小单位“像素”(Pixel)。
像素分为CCD像素和有效像素,现在市场上的数码相机标示的大部分是CCD的像素而不是
有效像素。
2.什么是分辨率?
说到像素就不得不说说分辨率了。因为两者密不可分!
所谓的“分辨率”指的是单位长度中,所表达或撷取的像素数目。和像素一样,分辨率也分为
很多种。
其中最常见的就是影像分辨率,我们通常说的数码相机输出照片最大分辨率,指的就是影像
分辨率,单位是ppi(Pixel per Inch)
打印分辨率也是很常见的一种,顾名思义,就是打印机或者冲印设备的输出分辨率,单位是
dpi(dot per inch)
显示器分辨,就是Windows桌面的大小。常见的设定有640x480、800x600、1024x768…等。
屏幕字型分辨率:PC的字型分辨率是96dpi,Mac的字型分辨率是72dpi
3.影像分辨率和像素有什么关系
说完了像素和分辨率的定义,让我们来看看两者的关系。细心的朋友也许已经发现,像素和
分辨率是成正比的,像素越大,分辨率也越高。让我们来举例说明!
前文已经提到,像素分有效像素和CCD像素
通常来说200万像素的数码相机,最大影像分辨率是1600×1200=192万像素,也就是说,
实际的有效像素就是192万。
通常所说的300万像素的数码相机,最大影像分辨率是2048×1536=3145728像素,也就是
说有效像素为314万。
其他像素级的数码相机,其分辨率和有效像素的换算也是如此。
可以看出,像素越高,最大输出的影像分辨率也越高。
水平分辨率,也可叫做水平清晰度,是用电视线(简称线TV lines)来表示的,它
是评估摄像机分辨率的指标,即成像后可以分辨的黑白线对的数目。
水平分辨率的大小与CCD(即电子耦合器件)和镜头有关,还与摄像头电路通道
的频带宽度直接相关,通常规律是1MHz的频带宽度相当于清晰度为80线。频带越宽,
图像越清晰,线数值相对约大。
常用的黑白摄像机的分辨率一般为380-600,彩色摄像机的典型分辨率是在320
到500电视线之间,主要有330线、380线、420线、460线、500线等不同档次。
一般的监视场合,用400线左右的黑白摄像机就可以满足要求。而对于医疗、图
像处理等特殊场合,用600线的摄像机能得到更清晰的图像。
自动增益控制AGC——Automatic Gain Control
所有摄象机都有一个将来自CCD的信号放大到可以使用水准的视频放大器,其
放大量即增益,等效于有较高的灵敏度,可使其在微光下灵敏,然而在亮光照的环境
中放大器将过载,使视频信号畸变。为此,需利用摄象机的自动增益控制(AGC)电
路去探测视频信号的电平,适时地开关AGC,从而使摄象机能够在较大的光照范围
内工作,此即动态范围,即在低照度时自动增加摄象机的灵敏度,从而提高图像信号
的强度来获得清晰的图像。具有AGC功能的摄像机,在低照度时的灵敏度会有所提
高,但此时的噪点也会比较明显。这是由于信号和噪声被同时放大的缘故。
白平衡的基本概念是“不管在任何光源下,都能将白色物体还原为白色”,对在
特定光源下拍摄时出现的偏色现象,通过加强对应的补色来进行补偿。上图照片均
是在日光下拍摄,仅改变了白平衡的设置。各种白平衡下的照片所产生的偏色显示出
补偿时的补色。使用胶片相机时,为了对这些偏色进行补偿,拍摄时要用各种彩色滤
镜。数码相机的基本原理与其类似,白平衡功能就相当于彩色滤镜。但在彩色滤镜中
并没有类似“自动白平衡”的滤镜,在这一点上两者有很大区别。一般使用时选择自动
白平衡(AWB)就足够了,但在特定条件下如果色调不理想,可以选择使用其他的
各种白平衡选项。
通常显示器分隔行扫描和逐行扫描两种扫描方式。逐行扫描相对于隔行扫描是一种先进的扫
描方式,它是指显示屏显示图像进行扫描时,从屏幕左上角的第一行开始逐行进行,整个图
像扫描一次完成。因此图像显示画面闪烁小,显示效果好。目前先进的显示器大都采用逐行
扫描方式。
每一帧图像由电子束顺序地一行接着一行连续扫描而成,这种扫描方式称为逐行扫
描。把每一帧图像通过两场扫描完成则是隔行扫描,两场扫描中,第一场(奇数场)
只扫描奇数行,依次扫描1、3、5…行,而第二场(偶数场)只扫描偶数行,依次扫描
2、4、6…行。隔行扫描技术在传送信号带宽不够的情况下起了很大作用,逐行扫描
和隔行扫描的显示效果主要区别在稳定性上面,隔行扫描的行间闪烁比较明显,逐行
扫描克服了隔行扫描的缺点,画面平滑自然无闪烁。在电视的标准显示模式中,i表
示隔行扫描,p表示逐行扫描。
2024年3月11日发(作者:贲桐欣)
CCU
广电设备,英文Camera Control Unit的缩写,中文译名: 摄像机控制单元,广电
信号分配器。
CCD,
英文全称:Charge-coupled Device,中文全称:电荷耦合元件。可以称为CCD图像传
感器。CCD是一种半导体器件,能够把光学影像转化为数字信号。 CCD上植入的微小光敏物
质称作像素(Pixel)。一块CCD上包含的像素数越多,其提供的画面分辨率也就越高。CCD
的作用就像胶片一样,但它是把图像像素转换成数字信号。CCD上有许多排列整齐的电容,
能感应光线,并将影像转变成数字信号。经由外部电路的控制,每个小电容能将其所带的电
荷转给它相邻的电容。
用三片CCD和分光棱镜组成的3CCD系统能将颜色分得更好,分光棱镜能把入
射光分析成红、蓝、绿三种色光,由三片CCD各自负责其中一种色光的呈像。所有
的专业级数位摄影机,和一部份的半专业级数位摄影机采用3CCD技术。目前,超高
分辨率的CCD芯片仍相当昂贵,配备3CCD的高解析静态照相机,其价位往往超出
许多专业摄摄影者的预算。因此有些高档相机使用旋转式色彩滤镜,兼顾高分辨率与
忠实的色彩呈现。这类多次成像的照相机只能用于拍摄静态物品。
光学变焦
是通过镜头、物体和焦点三方的位置发生变化而产生的。当成像面在水平方向运
动的时候,视觉和焦距就会发生变化,更远的景物变得更清晰,让人感觉像物体递进
的感觉。
自动曝光
Automatic Exposure,主要分为三类,全自动程式曝光,光圈先决曝光以及快
门先决曝光
程序曝光AE:AV和TV均均由照相机调节
在程序自动曝光方式中,照相机能根据测光系统所测得的被摄画面的曝光值,
按照厂家生产时所设定的快门及光圈曝光组合,自动地设定快门速度和光圈值。就相
机操作性而言,在这种方式下等同于所谓的"傻瓜照相机",操作者根本不用调节快
门速度和光圈值,所要做的只是对好焦点,按下快门释放钮就行了。在"傻瓜"照相机
中常见的电子程序快门,就属于这种曝光方式。其实,只有程序自动曝光方式才是真
正的"全自动"曝光方式。
灵敏度
灵敏度是以32000K色温,2000LUX照度的光线照在具有89-90%的反射系数的灰
度卡上,用摄像机拍摄,图像电平达到规定值时,所需的光圈指数F,F值越大,灵
敏度越高。
DXC-537的灵敏度为:2000LUX F8.0(32000K,89.5%)。
灵敏度越高最低照度越低,摄像机质量也越高。如果照度太低或太高时,
摄像机拍摄出的图像就会变差。
信噪比
它是视频信号电平与噪声电平之比。这个指标是衡量摄像机质量的重要指
标。信噪比越高,图像越干净,质量就越高,通常在50dB以上。
什么是像素?
简单的说,我们通常所说的像素,就是CCD/CMOS上光电感应元件的数量,一个感光元件
经过感光,光电信号转换,A/D转换等步骤以后,在输出的照片上就形成一个点,我们如果
把影像放大数倍,会发现这些连续色调其实是由许多色彩相近的小方点所组成,这些小方点
就是构成影像的最小单位“像素”(Pixel)。
像素分为CCD像素和有效像素,现在市场上的数码相机标示的大部分是CCD的像素而不是
有效像素。
2.什么是分辨率?
说到像素就不得不说说分辨率了。因为两者密不可分!
所谓的“分辨率”指的是单位长度中,所表达或撷取的像素数目。和像素一样,分辨率也分为
很多种。
其中最常见的就是影像分辨率,我们通常说的数码相机输出照片最大分辨率,指的就是影像
分辨率,单位是ppi(Pixel per Inch)
打印分辨率也是很常见的一种,顾名思义,就是打印机或者冲印设备的输出分辨率,单位是
dpi(dot per inch)
显示器分辨,就是Windows桌面的大小。常见的设定有640x480、800x600、1024x768…等。
屏幕字型分辨率:PC的字型分辨率是96dpi,Mac的字型分辨率是72dpi
3.影像分辨率和像素有什么关系
说完了像素和分辨率的定义,让我们来看看两者的关系。细心的朋友也许已经发现,像素和
分辨率是成正比的,像素越大,分辨率也越高。让我们来举例说明!
前文已经提到,像素分有效像素和CCD像素
通常来说200万像素的数码相机,最大影像分辨率是1600×1200=192万像素,也就是说,
实际的有效像素就是192万。
通常所说的300万像素的数码相机,最大影像分辨率是2048×1536=3145728像素,也就是
说有效像素为314万。
其他像素级的数码相机,其分辨率和有效像素的换算也是如此。
可以看出,像素越高,最大输出的影像分辨率也越高。
水平分辨率,也可叫做水平清晰度,是用电视线(简称线TV lines)来表示的,它
是评估摄像机分辨率的指标,即成像后可以分辨的黑白线对的数目。
水平分辨率的大小与CCD(即电子耦合器件)和镜头有关,还与摄像头电路通道
的频带宽度直接相关,通常规律是1MHz的频带宽度相当于清晰度为80线。频带越宽,
图像越清晰,线数值相对约大。
常用的黑白摄像机的分辨率一般为380-600,彩色摄像机的典型分辨率是在320
到500电视线之间,主要有330线、380线、420线、460线、500线等不同档次。
一般的监视场合,用400线左右的黑白摄像机就可以满足要求。而对于医疗、图
像处理等特殊场合,用600线的摄像机能得到更清晰的图像。
自动增益控制AGC——Automatic Gain Control
所有摄象机都有一个将来自CCD的信号放大到可以使用水准的视频放大器,其
放大量即增益,等效于有较高的灵敏度,可使其在微光下灵敏,然而在亮光照的环境
中放大器将过载,使视频信号畸变。为此,需利用摄象机的自动增益控制(AGC)电
路去探测视频信号的电平,适时地开关AGC,从而使摄象机能够在较大的光照范围
内工作,此即动态范围,即在低照度时自动增加摄象机的灵敏度,从而提高图像信号
的强度来获得清晰的图像。具有AGC功能的摄像机,在低照度时的灵敏度会有所提
高,但此时的噪点也会比较明显。这是由于信号和噪声被同时放大的缘故。
白平衡的基本概念是“不管在任何光源下,都能将白色物体还原为白色”,对在
特定光源下拍摄时出现的偏色现象,通过加强对应的补色来进行补偿。上图照片均
是在日光下拍摄,仅改变了白平衡的设置。各种白平衡下的照片所产生的偏色显示出
补偿时的补色。使用胶片相机时,为了对这些偏色进行补偿,拍摄时要用各种彩色滤
镜。数码相机的基本原理与其类似,白平衡功能就相当于彩色滤镜。但在彩色滤镜中
并没有类似“自动白平衡”的滤镜,在这一点上两者有很大区别。一般使用时选择自动
白平衡(AWB)就足够了,但在特定条件下如果色调不理想,可以选择使用其他的
各种白平衡选项。
通常显示器分隔行扫描和逐行扫描两种扫描方式。逐行扫描相对于隔行扫描是一种先进的扫
描方式,它是指显示屏显示图像进行扫描时,从屏幕左上角的第一行开始逐行进行,整个图
像扫描一次完成。因此图像显示画面闪烁小,显示效果好。目前先进的显示器大都采用逐行
扫描方式。
每一帧图像由电子束顺序地一行接着一行连续扫描而成,这种扫描方式称为逐行扫
描。把每一帧图像通过两场扫描完成则是隔行扫描,两场扫描中,第一场(奇数场)
只扫描奇数行,依次扫描1、3、5…行,而第二场(偶数场)只扫描偶数行,依次扫描
2、4、6…行。隔行扫描技术在传送信号带宽不够的情况下起了很大作用,逐行扫描
和隔行扫描的显示效果主要区别在稳定性上面,隔行扫描的行间闪烁比较明显,逐行
扫描克服了隔行扫描的缺点,画面平滑自然无闪烁。在电视的标准显示模式中,i表
示隔行扫描,p表示逐行扫描。