第一篇——彩色电视摄像机.ppt

*一般家用级采用单片CCD，专业、广播级多采用3CCD。 (3)CCD数量 CCD总像素与有效像素的关系 *CCD像素数是体现CCD摄像器件解像能力的重要指标。 *CCD摄像器件上的感光单元称为像素。 *像素数越多，构成画面的微粒就越小，分辨率就越高，图像就越细腻。 *一般数字摄像机只需要50万有效像素就能形成500线的清晰度。 (4)CCD像素数 *摄像机分解图像细节的能力。包括水平和垂直分解力。 (1)垂直分解力 *指沿垂直方向分解图像细节的能力。主要由电视制式规定的扫描行数决定。各种摄像机差别不大。 *摄像机技术手册中，一般只给出画面中心的水平(极限)分解力。 2、分解力 *根据制作工艺和电荷转移方式的不同，CCD摄像器件分为行间转移式(IT)、帧间转移式(FT)、和帧-行间转移式(FIT)三种基本形式。 *最新型的CCD摄像器件是在这三种基本形式上进行改进和创新。 (2)CCD摄像器件的主要类型 A、基本组成 *由列感光单元(感光器)、列垂直移位寄存器和水平移位寄存器组成。 *列感光单元(感光器)与列垂直移位寄存器相间排列，最下面是水平移位寄存器。 ①行间转移式(IT)CCD摄像器件 行间转移式(IT)CCD结构示意图 *场正程期间列感光单元完成光电转换并积累电荷。(a图) *场消隐期间列感光单元积累的电荷包转移到与其对应的垂直移位寄存器。(b图) B、工作过程 a：光电转换与电荷积累 b：电荷积累 *下一场场正程期间列感光单元重新积累电荷包，同时场正程内的行逆程期间垂直移位寄存器将电荷包向下转移一个单元，最下一行电荷包进入水平移位寄存器，而场正程内的行正程期间水平移位寄存器将一行电荷包顺序移至输出端。(c、d图) B、工作过程 c：电荷转移与输出 d：电荷转移与输出 A、基本组成 *由成像区、存储区和水平移位寄存器组成。 *成像区主要完成光电转换，存储区用于存储电荷。 *成像区和存储区的CCD单元数目相同。 ②帧间转移式(FT)CCD摄像器件 帧间转移式(FT)CCD结构示意图 *场正程期间成像区完成光电转换并积累电荷。(a图) *场消隐期间成像区积累的电荷快速转移到对应的存储区。(b图) *下一场场正程期间成像区重新积累电荷包，存储区开始转移和输出电荷，其基本过程和IT CCD相同。(c图) B、工作过程 a：光电转换和电荷积累 b：电荷转移 c：电荷转移与输出 A、基本组成 *该方式是行间转移式和帧间转移式的组合。 *由感光区(成像区)、垂直移位寄存器(存储区)和水平移位寄存器组成。 *感光器的结构与行间转移式相似,成像区与存储区之间的关系类似于帧间转移式。 ③帧-行间转移式(FIT)CCD摄像器件 帧-行间转移式(FIT)CCD结构示意图 *场正程期间成像区完成光电转换并积累电荷。(a图) *场消隐期间开始后,首先以极快的速度将所有列感光器积累的电荷快速转移到与其对应的垂直移位寄存器,(b图) B、工作过程 a：光电转换与电荷积累 b：电荷转移 *紧接着又以极快的速度将垂直移位寄存器的电荷转移至存储区。(c图) *存储区电荷的转移和输出过程与帧间转移式类似。(d图) B、工作过程 c：电荷转移 d：电荷转移与输出 *视频信号处理系统的主要作用是对摄像器件输出的图像信号进行预放大，然后对三基色图像信号进行各种校正、补偿处理，再送入彩色编码器进行编码变换，得到包含亮度信号和色度信号及复合的视频信号输出。 4、视频处理 摄像机视频信号放大与处理电路基本组成图 *主要作用是把摄像器件输出的微弱信号放大，供后级的视频处理电路使用。还要负责高频提升，以便展宽频带和获得良好的幅频特性。 *电路要求具有低噪声、高增益以及宽频带等特性。 (1)预放器(前置放大器) *摄像机上都设有增益选择开关，它们与机内增益选择电路相连。 *增益选择多数都是正分贝数，常用于低照度下提升信号电平，此电路也称增益提升电路。 *增益控制电路通过固定绿电路放大器增益，控制红、蓝两路的增益，以改变红、绿、蓝信号电平的相对比例，从而实现白平衡调整。 (2)增益选择与控制 ①黑斑效应 *由于色渐变效应，镜头像场亮度的不均匀，摄像器件成像面灵敏度的不均匀以及投射背景光的不均匀等，都会引起电视图像亮度上的不均匀，导致图像中出现大面积暗斑或色斑的现象。 (3)黑斑校正 A、静态黑斑 *图像信号本身没有畸变，只是迭加了一些不均匀的附加信号，如不均匀的背景光照射引起的阴影等。 B、动态黑斑 *摄像器件输出的图像信号本身受到一种附加信号的调制，如摄像器件成像面灵敏度的不均匀性引起的信号不均匀。 ②黑斑效应的类型 A、静态校正(加法补偿) *在电路中产生一个与附加信号波形相反的校正信号。 B、动态校正(乘法补偿) *在电路中产生一种与附加信号波形相反的校正信号，并用该校正