淺談高清攝像機(jī)的技術(shù)和發(fā)展趨勢(shì)
需求
隨著社會(huì)不斷進(jìn)步,經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和技術(shù)突飛猛進(jìn),公共秩序安全、生產(chǎn)安全、財(cái)產(chǎn)安全等越來(lái)越受到人們的重視,從而使以視頻信息為特征的視頻監(jiān)控更為廣泛地被應(yīng)用在各行業(yè)領(lǐng)域,如從早期金融銀行、道路交通、大型連鎖超市的安全監(jiān)控向個(gè)人、家庭應(yīng)用發(fā)展,從傳統(tǒng)的安防監(jiān)控向管理和生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)監(jiān)控發(fā)展,從室內(nèi)到無(wú)人值守特定場(chǎng)合應(yīng)用的監(jiān)控??梢韵嘈牛袌?chǎng)的強(qiáng)勁需求會(huì)進(jìn)一步激勵(lì)和催化技術(shù)的不斷發(fā)展,特別是最近比較熱門的平安城市監(jiān)控系統(tǒng)需求。
閉路監(jiān)控系統(tǒng)是隨著電視和攝像機(jī)的出現(xiàn)發(fā)展壯大起來(lái)的。在這短短的幾十年的發(fā)展歷程中,從二十世紀(jì)七、八十年代開始,隨著新技術(shù)革命的興起,微處理器進(jìn)一步普及和發(fā)展起來(lái),從黑白攝像機(jī)的誕生,到現(xiàn)在的高清晰攝像機(jī)的推出。攝像機(jī)的線數(shù)從380線發(fā)展到目前的最新的高清晰攝像機(jī)線數(shù)可以達(dá)到上千線數(shù)。
高清攝像機(jī)
圖像的清晰度主要取決于攝像機(jī)的水平分辨率和后端的顯示設(shè)備的解析能力,好的傳輸介質(zhì)可以減少圖像在傳輸過(guò)程中的信號(hào)衰減。攝像機(jī)的感光芯片分CCD與CMOS,由于CCD傳感器在靈敏度、分辨率、噪聲控制等方面都優(yōu)于CMOS傳感器,所以絕大部分的專業(yè)攝像機(jī)都是采用CCD作為感光芯片。
CCD,是英文ChargeCoupledDevice即電荷耦合器件的縮寫,它是一種特殊半導(dǎo)體器件,上面有很多一樣的感光元件,每個(gè)感光元件叫一個(gè)像素。CCD在攝像機(jī)里是一個(gè)極其重要的部件,它起到將光線轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的作用,類似于人的眼睛,因此其性能的好壞將直接影響到攝像機(jī)的性能。
單CCD的物理機(jī)構(gòu)圖
衡量CCD好壞的指標(biāo)很多,有像素?cái)?shù)量,CCD尺寸,靈敏度,信噪比等,其中像素?cái)?shù)以及CCD尺寸是重要的指標(biāo)。像素?cái)?shù)是指CCD上感光元件的數(shù)量。攝像機(jī)拍攝的畫面可以理解為由很多個(gè)小的點(diǎn)組成,每個(gè)點(diǎn)就是一個(gè)像素。顯然,像素?cái)?shù)越多,畫面就會(huì)越清晰,如果CCD沒(méi)有足夠的像素的話,拍攝出來(lái)的畫面的清晰度就會(huì)大受影響,因此,理論上CCD的像素?cái)?shù)量應(yīng)該越多越好。但CCD像素?cái)?shù)的增加會(huì)使制造成本以及成品率下降,而且在現(xiàn)行電視標(biāo)準(zhǔn)下,像素?cái)?shù)增加到某一數(shù)量后,再增加對(duì)拍攝畫面清晰度的提高效果變得不明顯,因此,一般一百萬(wàn)左右的像素?cái)?shù)對(duì)一般的使用已經(jīng)足夠了。
單CCD攝像機(jī)是指攝像機(jī)里只有一片CCD并用其進(jìn)行亮度信號(hào)以及彩色信號(hào)的光電轉(zhuǎn)換,其中色度信號(hào)是用CCD上的一些特定的彩色遮罩裝置并結(jié)合后面的電路完成的。
由于一片CCD同時(shí)完成亮度信號(hào)和色度信號(hào)的轉(zhuǎn)換,因此難免兩全,使得拍攝出來(lái)的圖像在彩色還原上達(dá)不到專業(yè)水平很的要求。為了解決這個(gè)問(wèn)題,便出現(xiàn)了3CCD攝像機(jī)。
3CCD,顧名思義,就是一臺(tái)攝像機(jī)使用了3片CCD。我們知道,光線如果通過(guò)一種特殊的棱鏡后,會(huì)被分為紅,綠,藍(lán)三種顏色,而這三種顏色就是我們電視使用的三基色,通過(guò)這三基色,就可以產(chǎn)生包括亮度信號(hào)在內(nèi)的所有電視信號(hào)。如果分別用一片CCD接受每一種顏色并轉(zhuǎn)換為電信號(hào),然后經(jīng)過(guò)電路處理后產(chǎn)生圖像信號(hào),這樣,就構(gòu)成了一個(gè)3CCD系統(tǒng)。
和單CCD相比,由于3CCD分別用3個(gè)CCD轉(zhuǎn)換紅,綠,藍(lán)信號(hào),拍攝出來(lái)的圖像從彩色還原上要比單CCD來(lái)的自然,亮度以及清晰度也比單CCD好。但由于使用了三片CCD,3CCD攝像機(jī)的價(jià)格要比單CCD貴很多,所以只有專業(yè)用的攝像機(jī)才會(huì)使用3CCD。
由于3CCD的攝像機(jī)價(jià)格比較高,現(xiàn)在只有SONY推出了幾款的3CCD高清攝像機(jī),目前市面上的攝像機(jī)主要使用的大部分是單CCD。而攝像機(jī)的水平分辨率只要高于480線,都可以稱為高清晰攝像機(jī)。隨著CCD的不斷發(fā)展,攝像機(jī)的水平分辨率從380線→420線→480線→500線→520線→540線。。。;像素從25萬(wàn)→38萬(wàn)→47萬(wàn)。。。,目前的3CCD攝像機(jī)水平分辨率可以達(dá)到1000線,像素在100萬(wàn)以上。
CCD芯片從普通的CCD→SUPERCCD→EX-VIEWCCD,芯片廠家的芯片的不斷推陳出新,攝像機(jī)的廠家也在新的芯片上進(jìn)行研發(fā)產(chǎn)品。
評(píng)論