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数字摄像机的主要技术指标

数字摄像机的主要技术指标

点击数:7597 次   录入时间:03-04 12:03:21   整理:http://www.55dianzi.com   家电综合知识

  在摄像机的技术指标中,灵敏度、分解力、信噪比统称为数字摄像机的三大主要技术指标,也是数字摄像机最重要的技术指标。

  (1)数字摄像机的灵敏度
  
  在数字摄像机的技术指标中,往往还提供最低照度的数据,在选择数字摄像机时,这个数据更为直观,所以具有一定的价值。最低照度与灵敏度有密切的关系,它同时与信噪比有关。最新数字摄像机的最低照度指标是:光圈在F1.4,增益开关设置在+30B挡则最低照度可以达到0.5勒克司;在ENG条件下使用时,可以选择低照度的摄像机。这样,在外出摄像时,可以降低对于灯光的要求,甚至在傍晚较暗的环境下,不用灯光也能摄出可以接受的图像。对于演播室应用的场合,利用高灵敏度的摄像机,可以降低对于演播室灯光照度的要求,降低演播室内的温度,改善演职人员的工作条件,降低能源消耗,节约制作的经费。

  (2)数字摄像机的水平分解力
  
  分解力又称为清晰度。其含义是,在水平宽度为图像屏幕高度的范围内,可以分辨多少根垂直黑白线条的数目,例如,水平分解力维850线,其含义就是,在水平方向,在图像的中心区域,可以分辨的最高能力是,相邻距离为屏幕高度的1/850的垂直黑白线条。

  现在,高档的业务级数字摄像机能够达到水平分解力是800线。有的数字摄像机采用像素错位的技术,号称清晰度达到850线。实际上,片面追求很高的分解力是没有意义的,由于电视台中的信号处理系统,以及电视接收机中的信号处理电路的频带范围有限,特别是录像机的带宽范围的限制,即使数字摄像机的分解力很高,在信号处理过程中也要遭受损失,最终的图像不可能显示出这么高的清晰度。

  两台数字摄像机,即使具有相同的分解力,但是,图像信号的调制度不同时,获得图像的视觉效果也会大不相同。因此,在比较摄像机优劣时,应该在相同调制度的条件下进行比较,分解力越高,则质量越好。

  一般数字摄像机产品没有提供调制度的数据,在购买时,应该通过对比,以判明优劣。数字摄像机的垂直清晰度主要取决于扫描格式,即扫描的行数,因此,对于数字摄像机清晰度的垂直清晰度不必加以考虑。

  (3)数字摄像机的信噪比
  
  表示在图像信号中包含噪声成分的指标。在显示的图像中,表示为不规则的闪烁细点。噪声颗粒越小越好。信噪比的数值以分贝(dB)表示,在数字摄像机的图像显示中,用肉眼观察已经不会感觉到噪声颗粒存在的影响了。

  数字摄像机的噪声与增益的选择有关。一般数字摄像机的增益选择开关应该设置在OdB位置进行观察或测量。在增益提升位置,则噪声自然增大。反过来,为了明显地看出噪声的效果可以在增益提升的状态下进行观察。在同样的状态下,对不同的数字摄像机进行对照比较,以判断其优劣。噪声还和轮廓校正有关,轮廓校正在增强图像细节轮廓的同时,使得噪声的轮廓也增强了,噪声的颗粒增大。

  (4)数字摄像机的其他技术指标
  
  1)CCD的类型和规格。CCD是大规模集成电路制造的光电转换器件,也称为电荷耦合器件。最常用的类型是FIT型一帧行间转移和IT型一行间转移两种。根据CCD对角线的长度,可以有1/3英寸、1/2英寸、2/3英寸等不同规格。CCD是一种半导体器件,每一个单元是一个像素,数字摄像机的清晰度主要取决于CCD像素的数目且成正比关系。数字摄像机内使用的CCD的数目分为单片CCD和三片CCD两种,其区别在于RGB的成像方式不同,高档数字摄像机一般均具有三片CCD。

  2)灰度特性。自然界的景物具有非常丰富的灰度层次,无论是照片、电影、绘画或电视,都无法绝对的、真实的重现自然界的灰度层次。

  由于显像管的发光特性具有非线性,在输入低电压区域,发光量的增长速度缓慢,随着输入电压增大,发光效率逐渐增大。然而,摄像器件的光电转换特性却是线性的,因此,必须在电路中进行γ校正,获得良好的图像灰度特性效果,主要的措施是,准确地调整好摄像机的伽玛特性。

  从亮度角度而言,在室内观察时,图像中最低亮度与最高亮度之比在1:20的范围内是适当的。

  3)动态范围和拐点特性。有时,电视摄像是在强光照明条件下,或者是在太阳光下进行的,某些物体的反射体反射出特别明亮的光点,摄像机将因此而产生特别强的信号。如果不加以限制,那么,在电路的处理过程中,信号可能遭受限幅,也就是说,受到白切割。在显示的图像中,将出现一块惨白而没有层次的部分,会影响图像的视觉效果,在电路处理中是将超亮部分进行逐步压缩,使得在后续处理中不会出现白切割,在图像整个的超亮部分保留一定程度的层次,则可以大大改善图像的视觉效果。这种未压缩的输入信号与压缩后输出信号的幅度关系曲线中,表现为在高幅值位置出现曲线的拐点,这就是拐点处理。摄像机能够处理输入光通量超过正常最大光通量的比例,是摄像机的动态范围,现在,优良摄像机的动态范围可以达到600%。

  4)中性色片ND。新型数字摄像机有时设置多个中性滤色片,滤色片的作用是减少光通量,这是因为,在强光的情况下,由于自动光圈的作用,光圈会变得很小,产生的图像会显得比较生硬,镜头不能工作在最佳的状态下。适当地使用中性滤色片,使得自动光圈张大一些,则图像就会显得比较柔和,提高了电视图像的总体效果。

  5)镜头的选择。现代数字摄像机都使用变焦距镜头。应该根据实际使用的场合,选择不同变焦范围的镜头。如果用于摄取于会议画面,通常必须选择短距的变焦镜头,则有利于摄取广角画面。如果用于摄取于室外画面,进行远距离摄像,宜选择长焦距变焦镜头。

  对于具体的数字摄像机,成本大小取决于CCD的尺寸,像距也是确定的,根据最短焦距可以计算出摄像的张角。最短焦距在4.8mm时,摄像的张角约在85°~90°范围(与CCD的尺寸有关)。望远镜头的焦距可以做到大于700mm。

  另有一种称为鱼眼附加器的镜头装现置,很适合于某些特定场合(例如隐拍)时使用。镜头的另一个重要的参数是最大相对孔径,相对孔径越大,则失真越小,光的利用效率就越高。优良的大口径镜头,不仅在中心区域有很高的分辨力,而且在边缘区域,也具有很高的分辨力,较小的图像和彩色失真。




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