CCD攝像機的分類(lèi)與特性指標詳解

市場(chǎng)上大部分攝像頭采用的是日本SONY、SHARP、松下、LG等公司生產(chǎn)的芯片，現在韓國也有能力生產(chǎn)，但質(zhì)量就要稍遜一籌。因為芯片生產(chǎn)時(shí)產(chǎn)生不同等級，各廠(chǎng)家獲得途徑不同等原因，造成CCD采集效果也大不相同。

CCD檢測方法

在購買(mǎi)時(shí)，可以采取如下方法檢測：接通電源，連接視頻電纜到監視器，關(guān)閉鏡頭光圈，看圖像全黑時(shí)是否有亮點(diǎn)，屏幕上雪花大不大，這些是檢測CCD芯片最簡(jiǎn)單直接的方法，而且不需要其它專(zhuān)用儀器。然后可以打開(kāi)光圈，看一個(gè)靜物，如果是彩色攝像頭，最好攝取一個(gè)色彩鮮艷的物體，查看監視器上的圖像是否偏色，扭曲，色彩或灰度是否平滑。好的CCD可以很好的還原景物的色彩，使物體看起來(lái)清晰自然;而殘次品的圖像就會(huì )有偏色現象，即使面對一張白紙，圖像也會(huì )顯示藍色或紅色。個(gè)別CCD由于生產(chǎn)車(chē)間的灰塵，CCD靶面上會(huì )有雜質(zhì)，在一般情況下，雜質(zhì)不會(huì )影響圖像，但在弱光或顯微攝像時(shí)，細小的灰塵也會(huì )造成不良的后果，如果用于此類(lèi)工作，一定要仔細挑選。

CCD攝像機劃分

a.依成像色彩劃分

彩色攝像機：適用于景物細部辨別，如辨別衣著(zhù)或景物的顏色。

黑白攝像機：適用于光線(xiàn)不充足地區及夜間無(wú)法安裝照明設備的地區，在僅監視景物的位置或移動(dòng)時(shí)，可選用黑白攝像機。

b.依分辨率靈敏度等劃分

影像像素在38萬(wàn)以下的為一般型，其中尤以25萬(wàn)像素(512×492)、分辨率為400線(xiàn)的產(chǎn)品最普遍。影像像素在38萬(wàn)以上的高分辨率型。

c.按CCD靶面大小劃分

CCD芯片已經(jīng)開(kāi)發(fā)出多種尺寸：目前采用的芯片大多數為1/3“和1/4”。在購買(mǎi)攝像頭時(shí)，特別是對攝像角度有比較嚴格要求的時(shí)候，CCD靶面的大小，CCD與鏡頭的配合情況將直接影響視場(chǎng)角的大小和圖像的清晰度。1英寸--靶面尺寸為寬12.7mm×高9.6mm，對角線(xiàn)16mm。2/3英寸--靶面尺寸為寬8.8mm×高6.6mm，對角線(xiàn)11mm。1/2英寸--靶面尺寸為寬6.4mm×高4.8mm，對角線(xiàn)8mm。1/3英寸--靶面尺寸為寬4.8mm×高3.6mm，對角線(xiàn)6mm。1/4英寸--靶面尺寸為寬3.2mm×高2.4mm，對角線(xiàn)4mm。

d.按掃描制式劃分PAL制，NTSC制

中國采用隔行掃描(PAL)制式(黑白為CCIR)，標準為625行，50場(chǎng)，只有醫療或其它專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域才用到一些非標準制式。另外，日本為NTSC制式，525行，60場(chǎng)(黑白為EIA)。

e.依供電電源劃分

110VAC(NTSC制式多屬此類(lèi))，220VAC，24VAC。12VDC或9VDC(**機多屬此類(lèi))。

f.按同步方式劃分

內同步：用攝像機內同步信號發(fā)生電路產(chǎn)生的同步信號來(lái)完成操作。

外同步：使用一個(gè)外同步信號發(fā)生器，將同步信號送入攝像機的外同步輸入端。

功率同步(線(xiàn)性鎖定，linelock)：用攝像機AC電源完成垂直推動(dòng)同步。

外VD同步：將攝像機信號電纜上的VD同步脈沖輸入完成外VD同步。

多臺攝像機外同步：對多臺攝像機固定外同步，使每一臺攝像機可以在同樣的條件下作業(yè)，因各攝像機同步，這樣即使其中一臺攝像機轉換到其他景物，同步攝像機的畫(huà)面亦不會(huì )失真。

g.按照度劃分

CCD又分為：

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

紅外型：采用紅外燈照明，在沒(méi)有光線(xiàn)的情況下也可以成像

h.按外觀(guān)分：

有機板型、針孔型、半球型。

CCD攝像機的安裝與調整

a.鏡頭的安裝方式

有C式和CS式兩種，兩者的螺紋均為1英寸32牙，直徑為1英寸，差別是鏡頭距CCD靶面的距離不同，C式安裝座從基準面到焦點(diǎn)的距離為17.562毫米，比CS式距離CCD靶面多一個(gè)專(zhuān)用接圈的長(cháng)度，CS式距焦點(diǎn)距離為12.5毫米。別小看這一個(gè)接圈，如果沒(méi)有它，鏡頭與攝像頭就不能正常聚焦，圖象變得模糊不清。所以在安裝鏡頭前，先看一看攝像頭和鏡頭是不是同一種接口方式，如果不是，就需要根據具體情況增減接圈。有的攝像頭不用接圈，而采用后像調節環(huán)(如松下產(chǎn)品)，調節時(shí)，用螺絲刀擰松調節環(huán)上的螺絲，轉動(dòng)調節環(huán)，此時(shí)CCD靶面會(huì )相對安裝基座向后(前)運動(dòng)，也起到接圈的作用。另外(如SONY，JVC)采用的方式類(lèi)似后像調節環(huán)，它的固定螺絲一般在攝像機的側面。擰松后，調節頂端的一個(gè)齒輪，也可以使圖象清晰而不用加減接圈。

b.AGCON/OFF(自動(dòng)增益控制)

攝像頭內有一個(gè)將來(lái)自CCD的信號放大到可以使用水準的視頻放大器，其放大即增益，等效于有較高的靈敏度，然而在亮光照的環(huán)境下放大器將過(guò)載，使視頻信號畸變。當開(kāi)關(guān)在ON時(shí)，在低亮度條件下完全打開(kāi)鏡頭光圈，自動(dòng)增加增益以獲得清晰的圖象。開(kāi)關(guān)在OFF時(shí)，在低亮度下可獲得自然而低噪聲的圖像。

c.ATWON/OFF(自動(dòng)白平衡)

開(kāi)關(guān)撥到ON時(shí)，通過(guò)鏡頭來(lái)檢測光源的特性/色溫，從而自動(dòng)連續設定白電平，即使特性/色溫改變也能控制紅色和藍色信號的增益。

d.ALC/ELC(自動(dòng)亮度控制/電子亮度控制)

當選擇ELC時(shí)，電子快門(mén)根據射入的光線(xiàn)亮度而連續自動(dòng)改變CCD圖像傳感器的曝光時(shí)間(一般從1/50到1/10000秒連續調節)。選擇這種方式時(shí)，可以用固定或手動(dòng)光圈鏡頭替代ALC自動(dòng)光圈鏡頭。

需要注意的是：在室外或明亮的環(huán)境下，由于ELC控制范圍有限，還是應該選擇ALC式鏡頭;在某些獨特的照明條件下，可能出現下列情況：

在聚光燈或窗戶(hù)等高亮度物體上有強烈的拖尾或模糊現象。

圖象顯著(zhù)地閃爍和色彩重現性不穩定。

白平衡有周期性變化，如果發(fā)生這些現象，應使用ALC鏡頭。

e.BLCON/OFF(背光補償開(kāi)關(guān))

當強大而無(wú)用的背景照明影響到中部重要物體的清晰度時(shí)，應該把開(kāi)關(guān)撥到ON位置。注意：①當與云臺配用或照明迅速改變時(shí)，建議把該開(kāi)關(guān)放在OFF位置，因為在ON位置時(shí)，鏡頭光圈速度變慢;②如果所需物體不在圖像中間時(shí)，背光補償可能不會(huì )充分發(fā)揮作用。

f.LL/INT(同步選擇開(kāi)關(guān))

此開(kāi)關(guān)用以選擇攝像頭同步方式，INT為內同步2，1隔行同步;LL為電源同步。有些攝像頭還有一個(gè)LLPHASE電源同步相位控制器。當攝像頭使用于電源同步狀態(tài)時(shí)，此裝置可調整視頻輸出信號的相位，調整范圍大概是一幀。(調整需要專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行)

g.VIDEO/DC(鏡頭控制信號選擇開(kāi)關(guān))

ALC自動(dòng)光圈鏡頭的控制信號有兩種，當需要將直流控制信號的自動(dòng)光圈鏡頭安裝在攝像頭上時(shí)，應該選擇DC位置，需要安裝視頻控制信號的自動(dòng)光圈鏡頭時(shí)，應該選擇VIDEO位置。