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1. 什么是CCD摄像机？
　　CCD是Charge Coupled Device电荷耦合器件)的缩写，它是一种半导体成像器件，因而具有灵敏度高、抗强光、畸变小、体积小、寿命长、抗震动等优点。
2. CCD摄像机的工作方式
　　被摄物体的图像经过镜头聚焦至CCD芯片上，CCD根据光的强弱积累相应比例的电荷，各个像素积累的电荷在视频时序的控制下，逐点外移，经滤波、放大处理后，形成视频信号输出。视频信号连接到监视器或电视机的视频输入端便可以看到与原始图像相同的视频图像。
3. 分辨率的选择
　　评估摄像机分辨率的指标是水平分辨率，其单位为线对，即成像后可以分辨的黑白线对的数目。常用的黑白摄像机的分辨率一般为380-600，彩色为380-480，其数值越大成像越清晰。一般的监视场合，用400线左右的黑白摄像机就可以满足要求。而对于医疗、图像处理等特殊场合，用600线的摄像机能得到更清晰的图像。
4. 成像灵敏度
　　通常用最低环境照度要求来表明摄像机灵敏度，黑白摄像机的灵敏度大约是0.02-0.5Lux勒克斯)，彩色摄像机多在1Lux以上。0.1Lux的摄像机用于普通的监视场合；在夜间使用或环境光线较弱时，推荐使用0.02Lux的摄像机。与近红外灯配合使用时，也必须使用低照度的摄像机。另外摄像的灵敏度还与镜头有关，0.97Lux/F0.75相当于2.5Lux/F1.2相当于3.4Lux/F1.
参考环境照度：
　　夏日阳光下 100000Lux 阴天室外 10000Lux
　　电视台演播室 1000Lux 距60W台灯60cm桌面 300Lux
　　室内日光灯 100Lux 黄昏室内 10Lux
　　20cm处烛光 10-15Lux 夜间路灯 0.1Lux
5. 电子快门
　　电子快门的时间在1/50-1/100000秒之间，摄像机的电子快门一般设置为自动电子快门方式，可根据环境的亮暗自动调节快门时间，得到清晰的图像。有些摄像机允许用户自行手动调节快门时间，以适应某些特殊应用场合。
6. 外同步与外触发
　　外同步是指不同的视频设备之间用同一同步信号来保证视频信号的同步，它可保证不同的设备输出的视频信号具有相同的帧、行的起止时间。为了实现外同步，需要给摄像机输入一个复合同步信号C-sync)或复合视频信号。外同步并不能保证用户从指定时刻得到完整的连续的一帧图像，要实现这种功能，必须使用一些特殊的具有外触发功能的摄像机。
7. 光谱响应特性
　　CCD器件由硅材料制成，对近红外比较敏感，光谱响应可延伸至1.0um左右。其响应峰值为绿光550nm)，分布曲线如右图所示。夜间隐蔽监视时，可以用近红外灯照明，人眼看不清环境情况，在监视器上却可以清晰成像。由于CCD传感器表面有一层吸收紫外的透明电极，所以CCD对紫外不敏感。彩色摄像机的成像单元上有红、绿、兰三色滤光条，所以彩色摄像机对红外、紫外均不敏感。
8. CCD芯片的尺寸
　　CCD的成像尺寸常用的有1/2"、1/3"等，成像尺寸越小的摄像机的体积可以做得更小些。在相同的光学镜头下，成像尺寸越大，视场角越大。芯片规格成像面大小宽X高) 对角线 1/2 6.4×4.8mm 8mm 1/3 4.8×3.6mm 6mm

 

电视监控、摄像机参数专业术解释

 

1、 什么是背光补偿？

 

背光补偿能提供在非常强的背景光线前面目标的理想的曝光，无论主要的目标移到中间、上下左右或者荧幕的任一位置。一个不具有超强动态特色的普通摄像机只有如1/60秒的快门速度和F2.0的光圈的选择，然而一个主要目标后面的非常亮的背景或一个点光源是不可避免的，摄像机将取得所有近来光线的平均值并决定曝光的等级，这并不是一个好的方法，因为当快门速度增加的时候，光圈会被关闭导致主要目标变得太黑而不被看见。为了克服这个问题，一种称为背光补偿的方法通过加权的区域理论被广泛使用在多数摄像机上。影像首先被分割成7块或6个区域（两个区域是重复的），每个区域都可以独立加权计算曝光等级，例如中间部分就可以加到其余区块的9倍，因此一个在画面中间位置的目标可以被看得非常清晰，因为曝光主要是参照中间区域的光线等级进行计算。然而有一个非常大的缺陷，如果主要目标从中闲移动到画面的上下左右位置，目标会变得非常黑，因为现在它不被区别开来已经不被加权。

 

2、 什么是星光模式？

 

星光模式能让CCD摄像机在非常弱的光线情况下，比如0.0002Lux照度等级，看到清晰的彩色影像。
所有的CCD摄像机都是设计工作在1/50,1/60~1/2000秒的快门速度，因此最低照度等级或者称为感光度在使用 F1.2 和5600k条件下限制在3到6Lux。星光模式CCD摄像机专有数字讯号处理器能使得CCD的快门速度低到 1~10 秒，因为长时间快门打开的物理原理，CCD可以收集到更多的光子，因此比传统摄像机提高100到600倍的感光度。

 

 

3、 CCD摄像机最小能到什么程度？是11.5X50毫米或者22X23毫米的极限吗？

 

CCD摄像机尺寸主要依赖于4个主要的部件，CCD传感器的尺寸，数字讯号处理器，CDS和垂直驱动。因为这些芯片必须由不同的半导体技术制造，所以不可能合并到一个单IC中，CCD传感器作为主要的部分，已经大幅缩小了，从2/3英寸到1/2英寸到1/3英寸到1/4英寸和1/6英寸及1/7英寸，然而CCD尺寸越小感旋旋光性能就越差，因此1/6英寸CCD就已经比1/4英寸差了很多，因此1/4英寸CCD多年来一直是主流。一个1/4英寸CCD具有10X10毫米的尺寸成为主要部件，数字讯号处理器如果采用15X15毫米QFPGA封装将大于CCD，进一步加大摄像机单板的尺寸。当今多数公司只能缩减CCD摄像机板机尺寸到44X44毫米。
4、什么是CMOS摄像机？和CCD摄像机有何不同？

 

CMOS传感器是一种通常比CCD传感器低10倍感光度的传感器。
因为人眼能看到1Lux照度（满月的夜晚）以下的目标，CCD传感器通常能看到比人眼略好在0.1~3Lux，是CMOS传感器感光度的3到10倍。

 

CCD摄像机常见性能和主要性能指标

（一）摄像机清晰度

    清晰度数是衡量摄像机优劣的一个重要参数，它指的是当摄像机摄取等间隔排列的黑白相间条纹时，在监视器（应比摄像机的分辨率高）上能够看到的最多线数。当超过这一线数时，屏幕上就只能看到灰蒙蒙的一片而不能再辨出黑白相间的线条。     工业监视用摄像机的分辨率通常在380~460线之间，广播级摄像机的分辨率则可达到700线左右。清晰度是由摄像器件像素多少决定的，显然摄像器件的像素越多，得到的图像越清晰，反之也然。清晰度越高，说明摄像机档次越高，反之越低。

（二）摄像机最低照度     最低照度是最低照度是当被摄景物的光亮度低到一定程度而使摄像机输出的视频信号电平低到某一规定值时的景物光亮度值。一般彩色摄像机的最低照度为2～3LUX，照度的测定是以在一定的镜头光圈系数为前提，因此，不能只看摄像机说明书中标明的最低照度，应按摄像机在同一光圈系数下其照度值的大小。最低照度越小，摄像机档次越高。相对于彩色摄像机而言，黑白摄像机由于没有色度处理而只对光线的强弱（亮度）信号敏感，所以黑白摄像机的照度比彩色摄像机照度要低，一般可做到0.1LUX在F1.4时，至于微光摄像机则更低。有关光圈系数的知识请参阅镜头一节。     视频信号的标称值为1Vp-p，标准值为0.7Vp-p，最低照度时的视频信号值为1/3到1/2的标准植。所以摄像机在最低照度时的图像，决不会“如同白昼一样”。另外，摄像机在最低照度时产生的图像清晰度，是用电视信号测试卡进行测式的，其黑白相间的条纹，要求黑色反射率近于0%，白色反射率大于89.9%。而我们在现场观察时有时不具备这样的条件，比如：树叶和草地的反射率很低，反差很小，就不易获得清晰图像。因此实际使用当中不能以摄像机标称的最低照度作为衡量现场环境照度的标准。

（三）摄像机信噪比     信噪比也是摄像机的一个重要的性能指标。当摄像机摄取较亮场景时，监视器显示的画面通常比较明快，观察者不易看出画面中的干扰噪点；而当摄像机摄取较暗的场景时，监视器显示的画面就比较昏暗，观察者此时很容易看到画面中雪花状的干扰噪点。干扰噪点的强弱（也即干扰噪点对画面的影响程度）与摄像机信噪比指标的好坏有直接关系，即摄像机的信噪比越高，干扰噪点对画面的影响就越小。     所谓“信噪比”指的是信号电压对于噪声电压的比值，通常用符号S/N来表示。由于在一般情况下，信号电压远高于噪声电压，比值非常大，因此，实际计算摄像机信噪比的大小通常都是对均方信号电压与均方噪声电压的比值取以10为底的对数再乘以系数20，单位用dB表示。     一般摄像机给出的信噪比值均是在AGC（自动增益控制）关闭时的值，因为当AGC接通时，会对小信号进行提升，使得噪声电平也相应提高。CCD摄像机信噪比的典型值一般为45dB~55dB。测量信噪比参数时，应使用视频杂波测量仪直接连接于摄像机的视频输出端子上。 （四）摄像机自动增益控制（AGC）     AGC——Automatic Gain Control的缩写。所有摄象机都有一个将来自 CCD的信号放大到可以使用水准的视频放大器，其放大量即增益，等效于有较高的灵敏度，可使其在微光下灵敏，然而在亮光照的环境中放大器将过载，使视频信号畸变。为此，需利用摄象机的自动增益控制（AGC）电路去探测视频信号的电平，适时地开关AGC，从而使摄象机能够在较大的光照范围内工作，此即动态范围，即在低照度时自动增加摄象机的灵敏度，从而提高图像信号的强度来获得清晰的图像。具有AGC功能的摄像机，在低照度时的灵敏度会有所提高，但此时的噪点也会比较明显。这是由于信号和噪声被同时放大的缘故。

（五）摄像机背景光补偿（BLC）     BLC——BackLight Compesation的缩写，也称作逆光补偿或逆光补正，它可以有效补偿摄像机在逆光环境下拍摄时画面主体黑暗的缺陷。     通常，摄象机的AGC工作点是通过对整个视场的内容作平均来确定的，但如果视场中包含一个很亮的背景区域和一个很暗的前景目标，则此时确定的AGC工作点有可能对于前景目标是不够合适的，背景光补偿有可能改善前景目标显示状况。     当引入背光补偿功能时，摄像机仅对整个视场的一个子区域（如从第80行 ~ 200行的中心区域）进行检测，通过求此区域的平均信号电平来确定AGC电路的工作点。由于子区域的平均电平很低，AGC放大器会有较高的增益，使输出视频信号的幅值提高，从而使监视器上的主体画面明朗。此时的背景画面会更加明亮，但其与主体画面的主观亮度差会大大降低，整个视场的可视性得到改善。     当背景光补偿为开启时，摄象机仅对整个视场的一个子区域求平均来确定其AGC工作点，此时如果前景目标位于该子区域内时，则前景目标的可视性有望改善。

（六）摄像机电子快门（ES）     电子快门的英文全称为Electronic　Shutter，是对比照相机的机械快门功能提出一个术语，它相当于控制CCD图像传感器的感光时间。由于CCD感光的实质是信号电荷的积累，则感光时间越长，信号电荷的积累时间就越长，输出信号电流的幅值也就越大。通过调整光生信号电荷的积累时间（即调整时钟脉冲的宽度），即可实现控制CCD感光时间的功能。

（七）摄像机白平衡（WB）

    白平衡（White Balance），只用于彩色摄象机，其用途是实现摄象机图像能精确反映景物状况，有手动白平衡和自动白平衡两种方式。

    自动白平衡（AWB，Automatic White Balance）有分为连续白平衡和自动控制白平衡。连续白平衡也称为自动跟踪白平衡（Automatic Tracking White balance，ATW），是随着景物色彩温度的改变而连续地调整，范围为2800~6000K。这种方式对于景物的色彩温度在拍摄期间不断改变的场合是最适宜的，使色彩表现自然，但对于景物中很少甚至没有白色时，如场景大部分是蓝天白云或夕阳等高色温物体及场景比较昏暗的场合下，连续的白平衡不能产生最佳的彩色效果。自动控制白平衡（Automatic White balance Control，AWC），需要先将摄象机对准诸如白墙、白纸等白色参考目标，然后将通过菜单或开关设置从手动改变为自动方式，保留在该位置几秒钟或者至图像呈现白色为止，在白平衡被执行后，将自动方式开关拨回手动位置以锁定该白平衡的设置，此时白平衡设置将保持在摄象机的存储器中，直至再次执行被改变为止，其范围为2300~10000K，在此期间，即使摄象机断电也不会丢失该设置。以按钮方式设置白平衡最为精确和可靠，适用于大部分应用场合。

    手动白平衡关闭自动白平衡，通过手动调节红色或蓝色调整装置，以改变红色或蓝色状况，一般可调等级多达107个，如增加或减少红色各一个等级、增加或减少兰色各一个等级。除次之外，有的摄象机还有将白平衡固定在3200K（白炽灯水平）和5500K（日光水平）等档次命令。

（八）摄像机同步方式     摄像机的同步方式一般有内同步、电源同步和外同步。     内同步（INT）是利用摄象机内部的晶体振荡电路产生同步信号来完成操作。电源同步（LL，Line Locked），也称之为线性锁定或行锁定，是利用摄象机的交流电源来完成垂直推动同步，即摄象机和电源零线同步。     外同步（EXT）利用一个外同步信号发生器产生的同步信号送到摄象机的外同步输入端来实现同步。同步信号可以是彩色复合视频或黑色突法信号（VBS）、黑白复合视频或复合同步信号（VS），也可以是如矩阵等外部设备的复用垂直驱动信号（VD2）和复合视频输出信号。

 

1、AF:Auto Focus 自动对焦
2、AE:Auto Expose 自动曝光效果
3、AGC:Auto gain contraol　　自动亮度增益　　
4、AWB　 Auto White Balance)　　　 自动白平衡
5、CCD Charged Coupled Device)　光电荷半导体　　　　　　　　
6、Program　 AE 自动程式曝光
7、拍照功能: Photo)　
8、片段摄影:　　 　
9、自拍功能:
10、日期时间显示:
11、焦距调整:　　
12、手振补偿:　
13、亮度补偿:　
14、白平衡:　
15、数码放大:digital Zoom)　
16、影像播出特效:　
17、画面转换效果:　

术语与解释：

1、AF:Auto Focus 自动对焦

目前所有的家用摄录影机，都具有此项功能，它是以红外线测距的方式来完成对焦的动作。装置在镜头内下方的一组红外线发射器，当镜头对准目标时，红外线也同时感应到与目标间的距离，同时驱动调焦机构进行对焦动作。　　　　　　　　　　　
***注意事项**　　　　　　　　　　　
# 以拍摄主体在画面正中央为对焦的点。　　　　
# 避免拍摄主体前有走动的物体影响红外线测距　　　
# 如无法避免请改以手动对焦。　　　　　　　　　
# 玻璃窗前拍摄请贴紧玻璃拍摄，如情况不允许，也请改用手动对焦

2、AE:Auto Expose 自动曝光效果

内建的自动光圈控制程式，摄影机本身针对不同光线下，自动调校拍摄时所需之光圈大小以配合，拍摄者只需对准目标拍摄即可。　　　　　　　　　　

#一般可自动手动切换，顺光下以自动模式逆光下可切换成手动调整。

3、AGC:Auto gain contraol　　自动亮度增益　　

当全自动拍摄时，机体内感应到光线不足时，便启动此一装置，以电子式提升画面的亮度。　　　　　
#內建式不需切換。

4、AWB　 Auto White Balance)　　　 自动白平衡

摄影机的白平衡主要是针对不同光源下，CCD校正颜色的依据，一般都设定在自动的位置。有的机种也可针对, 如阳光、夕阳、阴天、灯泡做手动的调整。　　　
#建议平常最好设定在全自动，室内拍摄时如果感觉偏黄，可切换到灯泡位置。

5、CCD Charged Coupled Device)　光电荷半导体　　　　　　　　

它是摄影机的灵魂，镜头聚光後射向三菱镜，将RGB分色後再将三原色交由CCD转换成电子讯号，经变频後传送到磁头。　
　　　　
CCD有大小及画素之分，有1/2 、1/3、 1/4寸，画素从27万到67万。　　　　　
#体积越小画素需越高，因为CCD小聚光点也小，如果画素密度不够，解像度就差。如1/4寸CCD画素为57万有效画素只有32万。而1/3寸CCD画素为41万有效图素为33万。

6、Program　 AE 自动程式曝光

内建的自动拍摄程式，使用时只要切到与拍摄当时相同情境的功能上，摄影机本身即依设计针对不同情境下最佳拍摄模式，自动调校快门速度、光圈以配合，拍摄者只需对准目标拍摄即可。　　　　　　　　　　
一般常见有*运动模式*人像模式*夜景模式*舞台模式*等，各厂设计有所不同。

7、拍照功能: Photo)　

就是目前DV普遍具备的数位静止画功能。　

8、片段摄影:
　　 　
一般这项设定运用在拍摄静止的物体或照片，一次片段约五秒，也就是按下录影键後五秒自动暂停录影。

9、自拍功能:　
　
如同一般照相机的十五秒延迟拍摄。　

10、日期时间显示:　
　
拍摄時如果要加上日期或时间按下此功能就对了　

11、焦距调整:　　

要手动对焦時按下此功能就可解除自动对焦。　

12、手振补偿:　

减轻因手持摄影机所产生的画面震动，一般是以电子式补偿，所以会牺牲一些画质，如果用三角架拍摄时请务必解除此功能。　

13、亮度补偿:　

当自动光圈调整得不理想时，运用此功能可改由手动来调整亮度。　

14、白平衡:　

也有以色溫度來表示，请参照上列AWB項目。　

15、数码放大:digital Zoom)　

目前大部份的摄象机都有此功能，一般有两段式的设定如:20倍或100倍，使用时只能择一使用。　

16、影像播出特效:　

有些DV有内建影像的特效如:油画、负片、马赛克、格放…等。增添画面更生动有趣，切记勿滥用以免画蛇添足。　

17、画面转换效果:　
　
片段与片段间画面的变换特效如: 拉窗廉、上下替换、溶入…等。

摄像机

     是获取监视现场图像的前端设备，它以面阵 CCD 图像传感器为核心部件，外加同步信号产生电路、视频信号处理电路及电源等。

 

摄像机的扫描制式

      监控现场的景物能过镜头在摄像机的感光靶面上成像，再经过扫描转换将该图像以连续的电信号形式输出。

 

CCD 图像传感器

      称为电荷耦合器件， CCD 摄像机的核心部件是面阵型 CCD 图像传感器，它由集成在同一硅片上的数十万个等效的微型 MOS 电容器构成。

 

CCD 尺寸及像素数

      CCD 尺寸指的是 CCD 图像传感器感光面的对角线的尺寸。

 

像素数

      指的是摄像机 CCD 传感器的电大像素数，对于一定尺寸的 CCD 芯片，像素数越多则意味着每一像素单元的面积越小，因而由该芯片构成的摄像机的分辨率也就越高。

 

分辨率

      是衡量摄像机优劣的一个重要参数，它指的是当摄像机摄取等间隔排列的黑白相间条纹时，在监视器上能够看到的最多线数。

 

最低照度

      也是衡量摄像机优劣的一个重要参数，有时省掉“最低”两个字而直接简称照度。它指的是当被摄景物的光亮度低到一定程度而使摄像机输出的视频信号电平低到某一规定值时的景物光亮度值。

 

信噪比

      也是摄像机的一个主要参数。其基本定义是信号对于噪声的比值乘以 20log 。 CCD 摄像机的信噪比的典型值一般为 45—55dB 。

 

自动光圈接口

      目前在市场上见到的标准 CCD 摄像机大都带有驱动自动光圈镜头的接口，有些可同时提供两种驱动方式（视频驱动、直流驱动）视频驱动方式是指摄像机将视频信号电动机转动；直流驱动方式则是指摄像机内部增加了镜头光圈电动机的驱动电路，可以直接输出直流控制电压到镜头内的光圈电动机并使其转动。一般视频驱动自动光圈接口使用 3 个针，即电源正、视频、接地；而直流驱动自动光圈接口使用 4 个针，即阻尼正、阻尼负、驱动正、驱动负。

 

自动增益控制

      摄像机输出的视频信号必须达到电视传输规定的标准电平，即 0.7VPP ，为了能在不同的景物照度条件下都能输出 0.7VPP 的标准视频信号，必须使放大器的增益能够在较大的范围内进行调节。这种增益调节通常都是通过检测视频信号的平均电平而自动完成的，实现此功能的电路称为自动增益控制电路，简称 AGC 电路。

 

背光补偿

      也称作逆光补偿或逆光补正，它可以有效补偿摄像机在逆光环境下拍摄时画面主体黑暗的缺陷。

 

线锁定同步

      是一种利用交流电源来锁定摄像机场同步脉冲的一种同步方式。当图像出现因交流电源造成的网波干扰时，将此开关拨到线锁定同步（ L 、 L ）的位置，就可以消除交流电源的干扰。

 

白平衡与黑平衡

      白平衡是彩色摄像机的重要参数，它直接影响重现图像的彩色效果，当摄像机的白平衡设置不当时，重现图像就会出现偏色现象，特别是会使原本不带色彩的景物也着上了颜色。黑平衡也是彩色摄像机的一个重要参数，它是指摄像机在拍摄黑色景物或者盖上镜头盖时，输出的 3 个基本电平应相等，使在监视器屏幕上重现出纯黑色。

 

水平相位调整

      水平相位（ HP ）也称作行相位，它与彩色副载波具有严格的锁定关系。

 

垂直相位调整

      也称作场相位，它与行相位也具有严格的锁定关系，主要是用于保证正确的电视扫描规律。

 

镜头

      镜头是电视监控中必不可少的部件，镜头与 CCD 摄像机配合，可以将远距离目标成像在摄像机的 CCD 靶面上。镜头的种类繁多，从焦距上分类，可以分为短焦距、中焦距、长焦距和变焦距镜头；从视场的大小分类，可以分为广角、标准、远摄镜头；从结构上分类，还可以分为固定光圈定焦镜头、手动光圈定焦镜头，自动光圈定焦镜头，手动变焦镜头、自动光圈电动变焦镜头、电动三可变镜头（光圈、焦距、聚焦这三者均可）等类型。

 

镜头成像尺寸

      镜头一般可分为 25.4mm1in) 、 16.9mm2/3in) 、 12.7mm1/2in) 、 8.47mm1/3in) 和 6.35mm （ 1/4in ）等几种规格，它们分别对应着不同的成像尺寸，选用镜头时，应使镜头的成像尺寸大小相吻合。

 

镜头焦距

      在实际应用中，经常会有用户提出该摄像机能看清多么远的物体或该摄像机能看清多少宽的场景等问题，这实际上由所先用的镜头的焦距来决定，因为焦距决定了摄像图像的大小，用不同焦距的镜头对同一位置的某一物体摄像时，配长焦距镜头的摄像机所摄取的景物尺寸的就大，反之，配短焦距镜头的摄像机所摄取的景物尺寸就小。

 

镜头相对孔径

      为了控制通过镜头的光通量大小，在镜头的后部均设置了光圈。假定光圈的有效孔径为 d ，由于光线折射和关系，镜头实际的有效孔径为 D ， D 与焦距 f 之比定义为相对孔径 A ，即 A=D/f

 

镜头视场角

      镜头视场角：镜头有一个确定的视野，镜头对这个视野和高度和宽度的张角称为视场角。