CCD摄像机的分类与特性指标详解

市场上大部分摄像头采用的是日本SONY、SHARP、松下、LG等公司生产的芯片，现在韩国也有能力生产，但质量就要稍逊一筹。因为芯片生产时产生不同等级，各厂家获得途径不同等原因，造成CCD采集效果也大不相同。
  


CCD检测方法

在购买时，可以采取如下方法检测：接通电源，连接视频电缆到监视器，关闭镜头光圈，看图像全黑时是否有亮点，屏幕上雪花大不大，这些是检测CCD芯片最简单直接的方法，而且不需要其它专用仪器。然后可以打开光圈，看一个静物，如果是彩色摄像头，最好摄取一个色彩鲜艳的物体，查看监视器上的图像是否偏色，扭曲，色彩或灰度是否平滑。好的CCD可以很好的还原景物的色彩，使物体看起来清晰自然;而残次品的图像就会有偏色现象，即使面对一张白纸，图像也会显示蓝色或红色。个别CCD由于生产车间的灰尘，CCD靶面上会有杂质，在一般情况下，杂质不会影响图像，但在弱光或显微摄像时，细小的灰尘也会造成不良的后果，如果用于此类工作，一定要仔细挑选。

CCD摄像机划分

a.依成像色彩划分

彩色摄像机：适用于景物细部辨别，如辨别衣着或景物的颜色。

黑白摄像机：适用于光线不充足地区及夜间无法安装照明设备的地区，在仅监视景物的位置或移动时，可选用黑白摄像机。

b.依分辨率灵敏度等划分

影像像素在38万以下的为一般型，其中尤以25万像素(512×492)、分辨率为400线的产品最普遍。影像像素在38万以上的高分辨率型。

c.按CCD靶面大小划分

CCD芯片已经开发出多种尺寸：目前采用的芯片大多数为1/3“和1/4”。在购买摄像头时，特别是对摄像角度有比较严格要求的时候，CCD靶面的大小，CCD与镜头的配合情况将直接影响视场角的大小和图像的清晰度。1英寸--靶面尺寸为宽12.7mm×高9.6mm，对角线16mm。2/3英寸--靶面尺寸为宽8.8mm×高6.6mm，对角线11mm。1/2英寸--靶面尺寸为宽6.4mm×高4.8mm，对角线8mm。1/3英寸--靶面尺寸为宽4.8mm×高3.6mm，对角线6mm。1/4英寸--靶面尺寸为宽3.2mm×高2.4mm，对角线4mm。

d.按扫描制式划分PAL制，NTSC制

中国采用隔行扫描(PAL)制式(黑白为CCIR)，标准为625行，50场，只有医疗或其它专业领域才用到一些非标准制式。另外，日本为NTSC制式，525行，60场(黑白为EIA)。

e.依供电电源划分

110VAC(NTSC制式多属此类)，220VAC，24VAC。12VDC或9VDC(**机多属此类)。

f.按同步方式划分

内同步：用摄像机内同步信号发生电路产生的同步信号来完成操作。

外同步：使用一个外同步信号发生器，将同步信号送入摄像机的外同步输入端。

功率同步(线性锁定，linelock)：用摄像机AC电源完成垂直推动同步。

外VD同步：将摄像机信号电缆上的VD同步脉冲输入完成外VD同步。

多台摄像机外同步：对多台摄像机固定外同步，使每一台摄像机可以在同样的条件下作业，因各摄像机同步，这样即使其中一台摄像机转换到其他景物，同步摄像机的画面亦不会失真。

g.按照度划分

CCD又分为：

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

红外型：采用红外灯照明，在没有光线的情况下也可以成像

h.按外观分：

有机板型、针孔型、半球型。

CCD摄像机的安装与调整

a.镜头的安装方式

有C式和CS式两种，两者的螺纹均为1英寸32牙，直径为1英寸，差别是镜头距CCD靶面的距离不同，C式安装座从基准面到焦点的距离为17.562毫米，比CS式距离CCD靶面多一个专用接圈的长度，CS式距焦点距离为12.5毫米。别小看这一个接圈，如果没有它，镜头与摄像头就不能正常聚焦，图象变得模糊不清。所以在安装镜头前，先看一看摄像头和镜头是不是同一种接口方式，如果不是，就需要根据具体情况增减接圈。有的摄像头不用接圈，而采用后像调节环(如松下产品)，调节时，用螺丝刀拧松调节环上的螺丝，转动调节环，此时CCD靶面会相对安装基座向后(前)运动，也起到接圈的作用。另外(如SONY，JVC)采用的方式类似后像调节环，它的固定螺丝一般在摄像机的侧面。拧松后，调节顶端的一个齿轮，也可以使图象清晰而不用加减接圈。

b.AGCON/OFF(自动增益控制)

摄像头内有一个将来自CCD的信号放大到可以使用水准的视频放大器，其放大即增益，等效于有较高的灵敏度，然而在亮光照的环境下放大器将过载，使视频信号畸变。当开关在ON时，在低亮度条件下完全打开镜头光圈，自动增加增益以获得清晰的图象。开关在OFF时，在低亮度下可获得自然而低噪声的图像。

c.ATWON/OFF(自动白平衡)

开关拨到ON时，通过镜头来检测光源的特性/色温，从而自动连续设定白电平，即使特性/色温改变也能控制红色和蓝色信号的增益。

d.ALC/ELC(自动亮度控制/电子亮度控制)

当选择ELC时，电子快门根据射入的光线亮度而连续自动改变CCD图像传感器的曝光时间(一般从1/50到1/10000秒连续调节)。选择这种方式时，可以用固定或手动光圈镜头替代ALC自动光圈镜头。

需要注意的是：在室外或明亮的环境下，由于ELC控制范围有限，还是应该选择ALC式镜头;在某些独特的照明条件下，可能出现下列情况：

在聚光灯或窗户等高亮度物体上有强烈的拖尾或模糊现象。

图象显着地闪烁和色彩重现性不稳定。

白平衡有周期性变化，如果发生这些现象，应使用ALC镜头。

e.BLCON/OFF(背光补偿开关)

当强大而无用的背景照明影响到中部重要物体的清晰度时，应该把开关拨到ON位置。注意：①当与云台配用或照明迅速改变时，建议把该开关放在OFF位置，因为在ON位置时，镜头光圈速度变慢;②如果所需物体不在图像中间时，背光补偿可能不会充分发挥作用。

f.LL/INT(同步选择开关)

此开关用以选择摄像头同步方式，INT为内同步2，1隔行同步;LL为电源同步。有些摄像头还有一个LLPHASE电源同步相位控制器。当摄像头使用于电源同步状态时，此装置可调整视频输出信号的相位，调整范围大概是一帧。(调整需要专业人员进行)

g.VIDEO/DC(镜头控制信号选择开关)

ALC自动光圈镜头的控制信号有两种，当需要将直流控制信号的自动光圈镜头安装在摄像头上时，应该选择DC位置，需要安装视频控制信号的自动光圈镜头时，应该选择VIDEO位置。