日本电子维修技术 摄像机的结构组成
摄像机主要由镜头、CCD图像佳感器、主机芯及外壳四大部分组成,按性能又可分为普通摄像机和红外一体机两种:
1、镜头:由各种不同形状、不同介质的光学零件(反射镜、透射镜及棱镜)按一定方式组合组成。
镜头的主要参数分为:成像尺寸、焦距、相对孔径和视场角。
a、成像尺寸:镜头常用的规格有1英寸(25.4MM)、1/3英寸(8.5MM)、2/3英寸(16.9MM)、1/2英寸(12.7MM)和1/4英寸(6.5MM)等五种。在选用镜头时,应使用镜头的成像尺寸与CCD尺寸大小相吻合。例如:CCD规格为1/3英寸,应配1/3英寸的镜头,不过也可以选用比CCD规格大的镜头规格,如1/2英寸。但当镜头的规格比CCD尺寸大时,虽然不影响成像,其成像的视场角要比该镜头的标示视场角小;要是用比CCD规格尺寸小的镜头规格尺寸,那所显示的画面四周会出现暗角。
b、焦距:有些摄像机能看清很远的景物或能看到很宽的场景,这是由所选项用的镜头焦距来决定的,但也跟摄像机所用CCD的分辨率及监视器的分辨率有关。事实上镜头的焦距就是组合的光组的焦距,即用不同焦距的镜头对同一位置的物体摄像时,配长焦距的镜头,摄像机所摄取的景物尺寸就大,反之配短焦距镜头的摄像机所摄取的景物就小。
c、相对孔径:即光圈参数,是镜头实际有效孔径与焦距这比的值。光圈值越小,相反地光通量就越大。一般光圈参数有F1.2、F2.1、F8、F32等。
d、视场角:镜头的焦距越短,其视场角越大,摄像机CCD尺寸越大,它的视场角也就越大。镜头视线的高度和宽度张角就称为视场角。
2、镜头的种类:
固定定焦镜头。
手动光圈定焦镜头。
自动光圈定焦镜头,其中有DL驱动和视频驱动两种。
手动变焦镜头。
电动变焦镜头,有二可变和三可变镜头。
针孔镜头:一般为1MM的孔径。
3、CCD图像佳感,CCD光感无元件
⑴ CCD上感光组件的表面具有储存电荷的能力,并以矩阵的方式排列,当其表面感受到光线时,会将电荷反应在组件上,整个CCD上的所有感光阻件所产生的信号,就购成了一个完整的画面。
⑵ 如果你分解CCD,你会发现CCD的结购分为三层,第一层是“微型镜头”,第二层是“分色滤色片”以及第三层“感光层”。
第一层“微型镜头”。
我们知道,数码相机成像的关键是在于其感光层,为了扩展CCD的采光率,必须扩展单一像素的受光面积。但是提高采光率的办法也容易使画质下降,这一层微型镜头就等于在感光层削面加上一副眼镜。因此感光面积不再因为佳感器的开口面积而决定。
第二层“分色滤色片”。
CCD的第二层是“分色滤色片”,目前有两种分色方式,一是RGB原色分色法,另一个是CMYK补色分色法,这两种方法各有各的优缺点。首先,我们先了解一下两种分色法的概念。RGB即三原色分色法,几乎所有人类眼镜可以识别到的颜色,都可以通过红、绿、蓝来组成,而RGB三个字母分别是Red、Green、和Blue,这说明RGB分色法是能过这三个通道的颜色调色调节而成。CMYK是由四个通道的颜色配合而成,他们分别是青(C),洋红(M),黄(Y)和黑(K),在印刷业中,CMYK更为适用,但其调节出来的颜色不及RGB的多。
原色CCD的优势在于画质锐利,色彩真实,但缺点则是噪声问题。因此,大家可以注意,一般采用原色CCD的数码相机,在ISO感光度上多半不会超过400,相对的,补色CCD多了一个丫黄色滤色器,在色彩的分辨上比较仔细,但却牺牲了部分的分辨率,而在ISO值上,补色CCD可以容忍较高的感光度,一般都可设定在800以上。
第三层:感光层
CCD的第三层是“感光层”,这层主要是负责将穿过滤色层的光源转换成电子信号,并将信号传递过影像处理芯片,将影像还原。
⑶ CCD感光元件的主要参数有以下几类:
光谱特性:具有很宽的感光光谱范围,可延伸至红外区域。所以在夜间无可见光的情况下,用红外灯作电源能使CCD清晰成像。
可见光波长范围为:0——750MM。
红外区域范围为:750——1200MM。
分辨率:以影像素38万点为界,分为高分辩率型和一般型,高分辨率型的影像像素在38万点以上。一般型的影像像素在38万点以下,其中以25万点像素(即510×492),它的分辨率为400——480线的最普遍。
最低照度:是指摄像机在同规定焦距镜头,光圈为F1.4时摄像,可以获得看得见轮廓的图像,此图像信号的有效幅度低于额定值0.70的10%(即大于0.07V)、CCD感光元件最低照度黑白的为0.2LX,彩色的为01.0LX
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