2024年4月16日发(作者:满露)
深圳宝视佳科技有限公司
摄像机基础知识
在闭路监控系统中,摄像机又称摄像头或CCD(Charge Coupled Device)即电
荷耦合器件。严格来说,摄像机是摄像头和镜头的总称,而实际上,摄像头与镜头大
部分是分开购买的,用户根据目标物体的大小和摄像头与物体的距离,通过计算得到
镜头的焦距,所以每个用户需要的镜头都是依据实际情况而定的,不要以为摄像机(头)
上已经有镜头。
摄像头的主要传感部件是CCD,它具有灵敏度高、畸变小、寿命长、抗震动、抗
磁场、体积小、无残影等特点,CCD是电耦合器件(Charge Couple Device)的简称,
它能够将光线变为电荷并可将电荷储存及转移,也可将储存之电荷取出使电压发生变
化,因此是理想的摄像元件。
CCD的工作原理是:被摄物体反射光线,传播到镜头,经镜头聚焦到CCD芯片
上,CCD根据光的强弱积聚相应的电荷,经周期性放电,产生表示一幅幅画面的电信
号,经过滤波、放大处理,通过摄像头的输出端口输出一个标准的复合视频信号。这
个标准的视频信号同家用的录像机、VCD机、家用摄像机的视频输出是一样的,所以
也可以录像或接到电视机上观看。
CCD摄像机的选择和分类 CCD芯片就像人的视网膜,是摄像头的核心。目前市
场上大部分摄像头采用的是日本SONY、SHARP、松下、LG等公司生产的芯片。 。
1、依成像色彩划分
彩色摄像机:适用于景物细部辨别,如辨别衣着或景物的颜色。
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。
2、依分辨率灵敏度等划分
影像像素在38万以下的为一般型,其中尤以25万像素(512*492)、分辨率为420
线的产品最普遍。
影像像素在38万以上的高分辨率型。
3、按CCD靶面大小划分
CCD芯片已经开发出多种尺寸: 目前采用的芯片大多数为1/3"和1/4"。
CCD靶面的大小,CCD与镜头的配合情况将直接影响视场角的大小和图像的清晰度。
1/3英寸--靶面尺寸为宽4.8mm*高3.6mm,对角线6mm。
1/4英寸--靶面尺寸为宽3.2mm*高2.4mm,对角线4mm。
4、按扫描制式划分
PAL制, NTSC制。
中国采用隔行扫描(PAL)制式(黑白为CCIR),标准为625行,50场,只有医疗或
其它专业领域才用到一些非标准制式。
另外,日本为NTSC制式,525行,60场(黑白为EIA)。
5、依供电电源划分 110VAC(NTSC制式多属此类), 220VAC, 24VAC。12VDC
或9VDC(微型摄像机多属此类)。
6、按同步方式划分
内同步:用摄像机内同步信号发生电路产生的同步信号来完成操作。
外同步:(很少用)
7、按照度划分,CCD又分为:
深圳宝视佳科技有限公司
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
红外型 采用红外灯照明,在没有光线的情况下也可以成像
8、按外观分:有机板型、针孔型、半球型。
CCD彩色摄像机的主要技术指标
(1)CCD尺寸
亦即摄像机靶面。现在以1/3英寸,1/4英寸为主
(2)CCD像素
是CCD的主要性能指标,它决定了显示图像的清晰程度。分辨率越高,图像细节的表
现越好。CCD是由面阵感光元素组成,每一个元素称为像素,像素越多,图像越清晰。
现在市场上大多以25万和38万像素为划界,38万像素以上者为高清晰度摄像机。
简单的说,我们通常所说的像素,就是CCD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)。
有效像素(Number of effective pixels)就是CCD总的像素中除去边框光学黑体部
分的像素。例如目前为主流的1/3",1/4"的CCD芯片,对PAL制来说,480TV Lines
即有效像素752(H)×582(V)(约44万像素)和420TV Lines 500(H)×582(V)
(约29万像素).
(3)水平分辨率
彩色摄像机的典型分辨率是在320到550电视线之间,主要有380线、420线、480
线、520线、540线等不同档次。 分辨率是用电视线(简称线TV LINES)来表示的,
彩色摄像机的分辨率在320~550线之间。分辨率与CCD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,线数值相对越大。
分辨率或称分解率,指的是单位长度中,所表达或撷取的像素数目,关系图像清晰
的程度,严格来说,在监视器上观察的图像效果,是与整个系统有关的综合结果。镜
头的性能,传输通路包括其他中转设备的影响,监视器(电视机)的好坏,都将对最
后显示的图像效果起作用。
分辨率的衡量,按现行的国际,国内标准,是以电视线(TVL)的多少来表示的。垂
直分辨率是指在垂直方向上满屏的范围内,能分清的水平黑白条纹总数,称为垂直电
视线(VTVL)数。在水平方向上与屏幕垂直方向尺寸相等的范围内,能分清的垂直黑
白条纹总数,称为水平电视线(HTVL)数,表示水平分辨率(Horizontal Resolution)。
人们常常关心的是水平分辨率的高低,因为同一电视制式下,CCD的档次虽有高低,
但垂直(V)方向像素数却相同,例如有效像素752(H)x582(V)与500(H)x582(V),
垂直分辨力因而就是基本上相同的,都是582。而水平方向像素数却会有较大的不同
(500,752或其他)。显然,分辨率越高,也就是水平电视线数越多,这是与CCD在水
平方向上的像素数的多少直接相关的。
(4)最小(低)照度,也称为灵敏度。是CCD对环境光线的敏感程度,或者说是CCD
正常成像时所需要的最暗光线。照度的单位是勒克斯(LUX),数值越小,表示需要的
光线越少,摄像头也越灵敏。月光级和星光级等高增感度摄像机可工作在很暗条件,
2024年4月16日发(作者:满露)
深圳宝视佳科技有限公司
摄像机基础知识
在闭路监控系统中,摄像机又称摄像头或CCD(Charge Coupled Device)即电
荷耦合器件。严格来说,摄像机是摄像头和镜头的总称,而实际上,摄像头与镜头大
部分是分开购买的,用户根据目标物体的大小和摄像头与物体的距离,通过计算得到
镜头的焦距,所以每个用户需要的镜头都是依据实际情况而定的,不要以为摄像机(头)
上已经有镜头。
摄像头的主要传感部件是CCD,它具有灵敏度高、畸变小、寿命长、抗震动、抗
磁场、体积小、无残影等特点,CCD是电耦合器件(Charge Couple Device)的简称,
它能够将光线变为电荷并可将电荷储存及转移,也可将储存之电荷取出使电压发生变
化,因此是理想的摄像元件。
CCD的工作原理是:被摄物体反射光线,传播到镜头,经镜头聚焦到CCD芯片
上,CCD根据光的强弱积聚相应的电荷,经周期性放电,产生表示一幅幅画面的电信
号,经过滤波、放大处理,通过摄像头的输出端口输出一个标准的复合视频信号。这
个标准的视频信号同家用的录像机、VCD机、家用摄像机的视频输出是一样的,所以
也可以录像或接到电视机上观看。
CCD摄像机的选择和分类 CCD芯片就像人的视网膜,是摄像头的核心。目前市
场上大部分摄像头采用的是日本SONY、SHARP、松下、LG等公司生产的芯片。 。
1、依成像色彩划分
彩色摄像机:适用于景物细部辨别,如辨别衣着或景物的颜色。
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。
2、依分辨率灵敏度等划分
影像像素在38万以下的为一般型,其中尤以25万像素(512*492)、分辨率为420
线的产品最普遍。
影像像素在38万以上的高分辨率型。
3、按CCD靶面大小划分
CCD芯片已经开发出多种尺寸: 目前采用的芯片大多数为1/3"和1/4"。
CCD靶面的大小,CCD与镜头的配合情况将直接影响视场角的大小和图像的清晰度。
1/3英寸--靶面尺寸为宽4.8mm*高3.6mm,对角线6mm。
1/4英寸--靶面尺寸为宽3.2mm*高2.4mm,对角线4mm。
4、按扫描制式划分
PAL制, NTSC制。
中国采用隔行扫描(PAL)制式(黑白为CCIR),标准为625行,50场,只有医疗或
其它专业领域才用到一些非标准制式。
另外,日本为NTSC制式,525行,60场(黑白为EIA)。
5、依供电电源划分 110VAC(NTSC制式多属此类), 220VAC, 24VAC。12VDC
或9VDC(微型摄像机多属此类)。
6、按同步方式划分
内同步:用摄像机内同步信号发生电路产生的同步信号来完成操作。
外同步:(很少用)
7、按照度划分,CCD又分为:
深圳宝视佳科技有限公司
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
红外型 采用红外灯照明,在没有光线的情况下也可以成像
8、按外观分:有机板型、针孔型、半球型。
CCD彩色摄像机的主要技术指标
(1)CCD尺寸
亦即摄像机靶面。现在以1/3英寸,1/4英寸为主
(2)CCD像素
是CCD的主要性能指标,它决定了显示图像的清晰程度。分辨率越高,图像细节的表
现越好。CCD是由面阵感光元素组成,每一个元素称为像素,像素越多,图像越清晰。
现在市场上大多以25万和38万像素为划界,38万像素以上者为高清晰度摄像机。
简单的说,我们通常所说的像素,就是CCD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)。
有效像素(Number of effective pixels)就是CCD总的像素中除去边框光学黑体部
分的像素。例如目前为主流的1/3",1/4"的CCD芯片,对PAL制来说,480TV Lines
即有效像素752(H)×582(V)(约44万像素)和420TV Lines 500(H)×582(V)
(约29万像素).
(3)水平分辨率
彩色摄像机的典型分辨率是在320到550电视线之间,主要有380线、420线、480
线、520线、540线等不同档次。 分辨率是用电视线(简称线TV LINES)来表示的,
彩色摄像机的分辨率在320~550线之间。分辨率与CCD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,线数值相对越大。
分辨率或称分解率,指的是单位长度中,所表达或撷取的像素数目,关系图像清晰
的程度,严格来说,在监视器上观察的图像效果,是与整个系统有关的综合结果。镜
头的性能,传输通路包括其他中转设备的影响,监视器(电视机)的好坏,都将对最
后显示的图像效果起作用。
分辨率的衡量,按现行的国际,国内标准,是以电视线(TVL)的多少来表示的。垂
直分辨率是指在垂直方向上满屏的范围内,能分清的水平黑白条纹总数,称为垂直电
视线(VTVL)数。在水平方向上与屏幕垂直方向尺寸相等的范围内,能分清的垂直黑
白条纹总数,称为水平电视线(HTVL)数,表示水平分辨率(Horizontal Resolution)。
人们常常关心的是水平分辨率的高低,因为同一电视制式下,CCD的档次虽有高低,
但垂直(V)方向像素数却相同,例如有效像素752(H)x582(V)与500(H)x582(V),
垂直分辨力因而就是基本上相同的,都是582。而水平方向像素数却会有较大的不同
(500,752或其他)。显然,分辨率越高,也就是水平电视线数越多,这是与CCD在水
平方向上的像素数的多少直接相关的。
(4)最小(低)照度,也称为灵敏度。是CCD对环境光线的敏感程度,或者说是CCD
正常成像时所需要的最暗光线。照度的单位是勒克斯(LUX),数值越小,表示需要的
光线越少,摄像头也越灵敏。月光级和星光级等高增感度摄像机可工作在很暗条件,