主頁（http://www.by236.com）：淺談高清攝像機的技術和發展趨勢 隨著新技術革命的興起，微處理器進一步普及和發展，攝像機已從黑白攝像機發展到了現在的高清晰攝像機，大大滿足銀行、道路交通的監控需求。本文就高清攝像機的技術和發展進行探討，供讀者參考。 市場需求 閉路監控系統是隨著電視和攝像機的出現發展壯大起來的。在這短短的幾十年的發展歷程中，從二十世紀七、八十年代開始，隨著新技術革命的興起，微處理器進一步普及和發展，攝像機已從黑白攝像機發展到現在的高清晰攝像機，攝像機的線數也從380線發展到目前上千線數的最新的高清晰攝像機。 關鍵技術 CCD，是英文Charge Coupled Device 即電荷耦合器件的縮寫，它是一種特殊半導體器件，上面有很多一樣的感光元件，每個感光元件叫一個像素。CCD在攝像機里是一個極其重要的部件，它起到將光線轉換成電信號的作用，類似于人的眼睛，因此其性能的好壞將直接影響到攝像機的性能。（如圖1） 衡量CCD好壞的指標很多，有像素數量、CCD尺寸、靈敏度、信噪比等，其中像素數以及CCD尺寸是重要的指標。像素數是指CCD上感光元件的數量。攝像機拍攝的畫面可以理解為由很多個小的點組成，每個點就是一個像素。顯然，像素數越多，畫面就會越清晰，如果CCD沒有足夠的像素的話，拍攝出來的畫面的清晰度就會大受影響，因此，理論上CCD的像素數量應該越多越好。但CCD像素數的增加會使制造成本以及成品率下降，而且在現行的電視標準下，像素數增加到某一數量后，再增加對拍攝畫面清晰度的提高效果變得不明顯，因此，一般一百萬左右的像素數對普通的監控場所已經足夠。 單CCD攝像機是指攝像機里只有一片CCD并用其進行亮度信號以及彩色信號的光電轉換，其中色度信號是用CCD上的一些特定的彩色遮罩裝置并結合后面的電路完成的。由于一片CCD同時完成亮度信號和色度信號的轉換，因此難免兩全，使得拍攝出來的圖像在彩色還原上達不到專業水平很的要求。 為了解決這些問題，主要有以下3種解決技術方案： 2、在現有CCD芯片基礎上，采用更高性能DSP的數字處理技術，對圖像進行優化處理。這個技術主要是為了增加了DSP處理信號的帶寬，從而提高DSP的運算能力，達到圖像的高清效果。這種技術是在原有CCD芯片的基礎上進行改進，沒有在視頻成像的核心技術上進行改進，無法令高清的效果有質的飛躍，這個技術也將是第一種技術的過渡產品。（如圖2） 3、使用３CCD的攝像機。3CCD，顧名思義，就是一臺攝像機使用了3片CCD。我們知道，光線如果通過一種特殊的棱鏡后，會被分為紅，綠，藍三種顏色，而這三種顏色就是我們電視使用的三基色，通過這三基色，就可以產生包括亮度信號在內的所有電視信號。如果分別用一片CCD接受每一種顏色并轉換為電信號，然后經過電路處理后產生圖像信號，這樣，就構成了一個3CCD系統。（如圖3） 和單CCD相比，由于3CCD分別用3個CCD轉換紅，綠，藍信號，拍攝出來的圖像從彩色還原上要比單CCD來的自然，亮度以及清晰度也比單CCD好。但由于使用了三片CCD，3CCD攝像機的價格要比單CCD貴很多，所以只有專業用的攝像機才會使用3CCD。 由于3CCD的攝像機價格比較高，現在只有少數廠家推出了幾款的3CCD高清攝像機，目前市面上的攝像機主要使用的大部分是單CCD。而攝像機的水平分辨率只要高于480線，都可以稱為高清晰攝像機。隨著CCD的不斷發展，攝像機的水平分辨率從380線→420線→480線→500線→520線→540線；像素從25萬→38萬→47萬， 目前的3CCD攝像機水平分辨率可以達到1000線，像素在100萬以上。CCD芯片從普通的CCD→SUPER CCD→EX-VIEW CCD，芯片廠家的芯片的不斷推陳出新，攝像機的廠家也在新的芯片上進行研發產品。目前市面上出現高清晰攝像機主要都是采用了更高性能的DSP數字優化產品。 高清攝像機的出現，大大提高了攝像機圖像的清晰度，令到圖像的細節更加清晰和細膩。水平分辨率分別為是540線的攝像機，它比480線的攝像機成像效果要更加清晰，銳利（如圖4）。所以，分辨率越高，攝像機的表現能力就越好。 高清晰攝像機還具有超強的靈敏度照度，它可以在黑暗的環境下取得更清晰的圖像。它是采用普通攝像機沒有辦法實現的。（如圖5） 在黑暗的環境下，由于照度的問題，攝像機噪點的將會不可避免的增多，但高清晰攝像機采用了獨特的數字降噪技術，可以令低照條件下的圖像更清晰，悅目。高清晰攝像機的數字降噪技術就是采用專業的視頻信號處理技術，DSP芯片通過檢測和分析幀存儲器中的圖像信息，自動降低相對靜止畫面的增益幅度，極大的消除了信號中的干擾噪聲波，從而有效的提高了畫面清晰度和潔凈度。如圖6所示。 高清顯示 |
