CCD攝像機(jī)的選擇和分類(lèi)

    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(xiàn)在韓國(guó)也有能力生產(chǎn)，但質(zhì)量就要稍遜一籌。 因?yàn)樾酒a(chǎn)時(shí)產(chǎn)生不同等級(jí)，各廠家獲得途徑不同等原因，造成CCD采集效果也大不相同。在購(gòu)買(mǎi)時(shí)，可以采取如下方法檢測(cè)：接通電源，連接視頻電纜到監(jiān)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(cè)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(jiān)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(xiàn)象，即使面對(duì)一張白紙，圖像也會(huì)顯示藍(lán)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(xì)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(xì)挑選。
 
    a.依成像色彩劃分

    彩色攝像機(jī)：適用于景物細(xì)部辨別，如辨別衣著或景物的顏色。

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

    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(shù)為1/3"和1/4"。在購(gòu)買(mǎi)攝像頭時(shí)，特別是對(duì)攝像角度有比較嚴(yán)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(duì)角線16mm。 2/3英寸--靶面尺寸為寬8.8mm*高6.6mm，對(duì)角線11mm。 1/2英寸--靶面尺寸為寬6.4mm*高4.8mm，對(duì)角線8mm。 1/3英寸--靶面尺寸為寬4.8mm*高3.6mm，對(duì)角線6mm。 1/4英寸--靶面尺寸為寬3.2mm*高2.4mm，對(duì)角線4mm。

    d.按掃描制式劃分 PAL制, NTSC制

    中國(guó)采用隔行掃描（PAL）制式（黑白為CCIR），標(biāo)準(zhǔn)為625行，50場(chǎng)，只有醫(yī)療或其它專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域才用到一些非標(biāo)準(zhǔn)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（微型攝像機(jī)多屬此類(lèi)）。

    f.按同步方式劃分

    內(nèi)同步：用攝像機(jī)內(nèi)同步信號(hào)發(fā)生電路產(chǎn)生的同步信號(hào)來(lái)完成操作。

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

    功率同步（線性鎖定，line lock）：用攝像機(jī)AC電源完成垂直推動(dòng)同步。

    外VD同步：將攝像機(jī)信號(hào)電纜上的VD同步脈沖輸入完成外VD同步。

    多臺(tái)攝像機(jī)外同步：對(duì)多臺(tái)攝像機(jī)固定外同步，使每一臺(tái)攝像機(jī)可以在同樣的條件下作業(yè)，因各攝像機(jī)同步，這樣即使其中一臺(tái)攝像機(jī)轉(zhuǎn)換到其他景物，同步攝像機(jī)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)有光線的情況下也可以成像

   h.按外觀分：

    有機(jī)板型、針孔型、半球型。

    CCD攝像機(jī)的安裝與調(diào)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(zhǔn)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(zhǎng)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(jù)具體情況增減接圈。有的攝像頭不用接圈，而采用后像調(diào)節(jié)環(huán)（如松下產(chǎn)品），調(diào)節(jié)時(shí)，用螺絲刀擰松調(diào)節(jié)環(huán)上的螺絲，轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)，此時(shí)CCD靶面會(huì)相對(duì)安裝基座向后（前）運(yùn)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(diào)節(jié)環(huán)，它的固定螺絲一般在攝像機(jī)的側(cè)面。擰松后，調(diào)節(jié)頂端的一個(gè)齒輪，也可以使圖象清晰而不用加減接圈。
 
    b.AGC ON/OFF（自動(dòng)增益控制）

    攝像頭內(nèi)有一個(gè)將來(lái)自CCD的信號(hào)放大到可以使用水準(zhǔn)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(hào)畸變。當(dāng)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. ATW ON/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(cè)光源的特性/色溫，從而自動(dòng)連續(xù)設(shè)定白電平，即使特性/色溫改變也能控制紅色和藍(lán)色信號(hào)的增益。

    d. ALC/ELC（自動(dòng)亮度控制/電子亮度控制）

    當(dāng)選擇ELC時(shí)，電子快門(mén)根據(jù)射入的光線亮度而連續(xù)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(xù)調(diào)節(jié)）。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(yīng)該選擇ALC式鏡頭；在某些獨(dú)特的照明條件下，可能出現(xiàn)下列情況：

    在聚光燈或窗戶(hù)等高亮度物體上有強(qiáng)烈的拖尾或模糊現(xiàn)象。

    圖象顯著地閃爍和色彩重現(xiàn)性不穩(wěn)定。

    白平衡有周期性變化，如果發(fā)生這些現(xiàn)象，應(yīng)使用ALC鏡頭。

    e. BLC ON/OFF（背光補(bǔ)償開(kāi)關(guān)）

    當(dāng)強(qiáng)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(yīng)該把開(kāi)關(guān)撥到ON位置。注意： ① 當(dāng)與云臺(tái)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?yàn)樵贠N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(bǔ)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(nèi)同步2，1隔行同步；LL為電源同步。有些攝像頭還有一個(gè)LL PHASE電源同步相位控制器。當(dāng)攝像頭使用于電源同步狀態(tài)時(shí)，此裝置可調(diào)整視頻輸出信號(hào)的相位，調(diào)整范圍大概是一幀。（調(diào)整需要專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行）

    g. VIDEO/DC（鏡頭控制信號(hào)選擇開(kāi)關(guān)）

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

    當(dāng)選擇ALC自動(dòng)光圈視頻驅(qū)動(dòng)鏡頭時(shí)，還會(huì)有一個(gè)視頻電平控制（VIDEO LEVEL L/H）可能需要調(diào)整，該控制器調(diào)節(jié)輸出給自動(dòng)光圈鏡頭的控制電平，用以控制鏡頭光圈的開(kāi)大和縮?。ò歼M(jìn)光亮）。
 
    在攝像頭的配件中，有一個(gè)黑色的小插頭，插頭有四個(gè)針，聯(lián)接攝像頭上的黑色插座。如果用DC驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)光圈鏡頭，鏡頭上已經(jīng)做好了插頭，只要插在插座上，把選擇開(kāi)關(guān)撥到DC即可；如果用視頻驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)光圈鏡頭，需要用戶(hù)根據(jù)說(shuō)明書(shū)上的標(biāo)注，用烙鐵焊好。由于廠家定義不同，所以焊法也有區(qū)別，請(qǐng)安裝時(shí)留意。

    h. SOFT/SHARP（細(xì)節(jié)電平選擇開(kāi)關(guān)）

    該開(kāi)關(guān)用以調(diào)節(jié)輸出圖像是清晰（SHARP）還是平滑（SOFT），通常出廠設(shè)定在SHARP位置。

    i. FLICKERLESS（無(wú)閃動(dòng)方式）

    在電源頻率為50Hz的地區(qū)，CCD積累時(shí)間為1/50秒，如果使用NISC制式攝像機(jī)，其垂直同步頻率為60Hz，這樣將造成視覺(jué)影像不同步，在監(jiān)視器上出現(xiàn)閃動(dòng)；反之，在電源為60Hz的地區(qū)用PAL制式攝像機(jī)也會(huì)有此現(xiàn)像。為克服此現(xiàn)像，在電子快門(mén)設(shè)置了無(wú)閃動(dòng)方式檔，對(duì)NISC制式攝像機(jī)提供1/100秒，對(duì)PAL制式攝像機(jī)提供1/120秒的固定快門(mén)速度，可以防止監(jiān)視器上圖像出現(xiàn)閃爍。手動(dòng)電子快門(mén)：有些用戶(hù)使用CCD攝取運(yùn)動(dòng)速度比較快的物體，如果尾1/50秒速度拍攝，會(huì)產(chǎn)生拖尾現(xiàn)象，嚴(yán)重影響圖像質(zhì)量。有些攝像頭給出了手動(dòng)電子快門(mén)，使CCD的電荷偶合速度固定在某一值，例如1/500、1/1000、1/2000秒等等，此時(shí)CCD的電荷偶合速度提高，這樣采集下來(lái)的圖像相對(duì)來(lái)說(shuō)會(huì)減少拖尾現(xiàn)象，而且對(duì)于觀測(cè)高速運(yùn)動(dòng)或電火花一類(lèi)物體，必須使用此設(shè)置。所以，某些專(zhuān)用攝像頭給出了手動(dòng)電子快門(mén)，提供給特殊用途的用戶(hù)。手動(dòng)電子快門(mén)的調(diào)整需要參看隨機(jī)說(shuō)明書(shū)，在此就不在贅述了。