要输出彩色电视信号,摄像机电路中要处理红、绿、蓝(简称R、G、B)3种基色信号。最初 的彩色CCD摄像机都是由3只CCD图像传感配合极色分光棱镜及彩色编码器等部分组成。随着技术的不断进步,通过在CCD靶面前覆盖特定彩色滤光材料,用两片甚至单片CCD图像 传感器也可以输出红、绿、蓝3种基色信号,从而构成两片式或单片式彩色CCD,如图2-2所示。
1)CCD图像传感器
图像传感器是摄像机的核心部件,而作用是将监视现场的景物在图像传感器的靶面上成 像,并从传感器输出反映监视现场图像内容的实时电信号。这个电信号经摄像机内部其他部 分电路的处理后,才能形成可在监视器上显示或被录像机记录的视频信号。CCD图像传感器,如图2 -3所示。它能够将摄入光线转变为电荷并将其储存、转移,把 成像的光信号转变为电信号输出,完成光/电转换功能,因此,是理想的摄像元件。CCD摄像 机就是以其构成的一种微型图像传感器。特点是体积和质量小、灵敏度高、寿命长、抗振动及 不受电磁干扰等特点,这也正是CCD摄像机比以前的摄像管式摄像机具有的最大优点。
2)CCD图像传感器及主要参数
CCD摄像机的特点是体积小,灵敏度高,寿命引鵰/二 金( (1) 长,CCD器材不易老化,目前已大量使用。CCD摄像 7二 才;感光倔 机主要有以下几种技术指标。
(1)分辨率。
分辨率是CCD图像传感器的最重 要的特性之一,一般用器件的调制转移函数(MTF) 表示,而MTF与成像在CCD图像传感器上的光像的 图2一3 CCD图像传感器外形空间频率(线对/mm)有关。这里,“线对”是指两个相邻的光强度最大值之间的间隔,它与 CCD摄像机的分辨率定义是不一样的。
分辨率是CCD图像传感器的最重 要的特性之一,一般用器件的调制转移函数(MTF) 表示,而MTF与成像在CCD图像传感器上的光像的 图2一3 CCD图像传感器外形空间频率(线对/mm)有关。这里,“线对”是指两个相邻的光强度最大值之间的间隔,它与 CCD摄像机的分辨率定义是不一样的。
(2)灵敏度。
灵敏度是指摄像机在多大的照度下,可以输出正常图像信号的值。有正常 照度和最低照度两个值。正常照度是指摄像机在这个照度下,能拍出良好图像信号值;最低照 度指当照度小于这个值时,摄像机已无法拍摄出现场图像信号的值。选择摄像机时,必须参考 现场可能出现的最低照度值。如无法改善,就应考虑采用有红外成像功能的摄像机或不易损 坏的照明灯具。灵敏度用“勒克斯(lx)”表示。摄像机上一般都标出其最低照度值,灵敏度越 高越好。
灵敏度是指摄像机在多大的照度下,可以输出正常图像信号的值。有正常 照度和最低照度两个值。正常照度是指摄像机在这个照度下,能拍出良好图像信号值;最低照 度指当照度小于这个值时,摄像机已无法拍摄出现场图像信号的值。选择摄像机时,必须参考 现场可能出现的最低照度值。如无法改善,就应考虑采用有红外成像功能的摄像机或不易损 坏的照明灯具。灵敏度用“勒克斯(lx)”表示。摄像机上一般都标出其最低照度值,灵敏度越 高越好。
(3)暗电流。
暗电流的大小与温度的关系极为密切,温度每降低10^,暗电流约减2、1/2。
暗电流的大小与温度的关系极为密切,温度每降低10^,暗电流约减2、1/2。
(4)CCD尺寸。
有多种规格,常用的有1/3英寸、1/2英寸、2/3英寸和1英寸(1英寸= 25.4mm)。CCD尺寸大的摄像机像素也多,拍出图像的清晰度也高,但价格也高。视频输出 信号幅度一般为1V~1.2V,并且为负极性输出(同步头朝下)。此外,摄像机供电有直流 (DC)12V、交流(AC)220V种。交流供电的摄像机其内部装有电源适配器,即将220V交流电 变为直流电,供摄像机使用。CCD摄像机耗电不大,但对直流供电的电源要求较高,电压的稳 定度要高,纹波系数要小,电压波动不许超过5% o
有多种规格,常用的有1/3英寸、1/2英寸、2/3英寸和1英寸(1英寸= 25.4mm)。CCD尺寸大的摄像机像素也多,拍出图像的清晰度也高,但价格也高。视频输出 信号幅度一般为1V~1.2V,并且为负极性输出(同步头朝下)。此外,摄像机供电有直流 (DC)12V、交流(AC)220V种。交流供电的摄像机其内部装有电源适配器,即将220V交流电 变为直流电,供摄像机使用。CCD摄像机耗电不大,但对直流供电的电源要求较高,电压的稳 定度要高,纹波系数要小,电压波动不许超过5% o
(5)信噪比。拍摄图像信号与噪声信号之比,信噪比用分贝(dB)表示。信噪比越大,表示 摄像机性能越好。一般要求摄像机信噪比必须在46dB以上。