CCD摄像机物像关系电子快门逐行扫描帧频率

CCD摄像机中的高速电子快门快门是照相机(或摄影机)所特有的用来控制曝光时间的一种装置。

如果将照相机(或摄影机)中的曝光时间的含义运用于摄像机中。

摄像机的曝光时间．则可称为快门速度．就是同一像素相继二次读出电荷的时间周期．也就是像素积累电荷所需的时间。

对于传统的真空管式摄像机，根据电视扫描制式的不同，PAL制的快门速度为1／25s(s表示秒)．NTSC制的快门速度为1／30s。

对于CCD摄像机，其基本的快门速度应为1／50s(PAL制)或1／60s(NTSC制)。

1．在CCD摄像机中采用高速电子快门的主要目的传统的真空管式摄像机由于快门速度较低，加之摄像管的惰性较大，因此．在拍摄高速运动物体时，很难准确“冻结”物体的变化动作。

这样在重放时，特别是慢动作或“定格”(静帧)重放时，画面的轮廓往往模糊不清，动态分辨力不高。

有两条途径可以提高画面的轮廓清晰度和动态分辨力：一是提高快门速度，二是降低摄像管的惰性。

由于CCD摄像机中的摄像器件是依靠时钟脉冲来读取电荷的．这一点决定它本身的惰性很小。

另外，CCD摄像机的基本快门速度略高于真空管式摄像机．因此．采用高速快门的CCD摄像机其动态分辨能力要高于真空管式摄像机．这是CCD摄像机的一大优点。

尽管如此，在拍摄高速运动的物体时．如果CCD摄像器件还是采用摄像管的基本快门速度来拍摄高速运动的物体，它的动态分辨能力仍然难以满足实际需要，因此对于CCD摄像机，只有提高其快门速度才能实现。

CCD摄像器件对像素电荷的读取是采用时钟脉冲在场逆程期间进行的，这一点使得CCD摄像机．可以非常方便地通过加装高速电子快门的办法来提高其动态分辨能力，这就是目前生产的CCD摄像机多采用高速快门的主要原因和目的。

采用高速电子快门之后．不仅使CCD摄像机在拍摄高速运动物体时图像的细节更加丰富。

而且显著地提高了重放时．特别是慢镜头和定格(静帧)重放画面的清晰度。

2．高速电子快门的工作原理目前除帧转移方式的CCD摄像机仍然使用机械快门来清除垂直拖尾现象外．在帧一行间转移方式和行间转移方式的CCD摄像机中．均使用了操作更为方便、并且控制范围更大的电子快门。

要点字：监控监控摄像机摄像机 CCD摄像机监察器 CCD摄像机常有性能和主要性能指标（一）摄像机清楚度清楚度数是衡量摄像机好坏的一个重要参数，它指的是当摄像机摄入等间隔摆列的黑白相间条纹时，在监察器（应比摄像机的分辨率高）上可以看到的最多线数。

当超出这一线数时，屏幕上就只好看到灰蒙蒙的一片而不可以再辨出黑白相间的线条。

工业监察用摄像机的分辨率平时在 380~460 线之间，广播级摄像机的分辨率则可达到 700 线左右。

清楚度是由摄像器件像素多少决定的，明显摄像器件的像素越多，获取的图像越清楚，反之也然。

清楚度越高，说明摄像机品位越高，反之越低。

（二）摄像机最低照度最低照度是最低照度是当被摄光景的光明度低到必定程度而使摄像机输出的视频信号电平低到某一规定值时的光景光亮度值。

一般彩色摄像机的最低照度为 2～ 3LUX，照度的测定是以在必定的镜头光圈系数为前提，所以，不可以只看摄像机说明书中注明的最低照度，应按摄像机在同一光圈系数下其照度值的大小。

最低照度越小，摄像机品位越高。

相对于彩色摄像机而言，黑白摄像机因为没有色度办理而只对光辉的强弱（亮度）信号敏感，所以黑白摄像机的照度比彩色摄像机照度要低，一般可做到0.1LUX 在 F1.4 时，至于微光摄像机则更低。

有关光圈系数的知识请参阅镜头一节。

视频信号的标称值为 1Vp-p ，标准值为 0.7Vp-p ，最低照度时的视频信号值为 1/3 到 1/2 的标准植。

所以摄像机在最低照度时的图像，决不会“仿佛白天相同”。

别的，摄像机在最低照度时产生的图像清楚度，是用电视信号测试卡进行测式的，其黑白相间的条纹，要求黑色反射率近于 0%，白色反射率大于 89.9%。

而我们在现场观察时有时不具备这样的条件，比方：树叶和草地的反射率很低，反差很小，就不易获取清楚图像。

所以本质使用中间不可以以摄像机标称的最低照度作为衡量现场环境照度的标准。

（三）摄像机信噪比信噪比也是摄像机的一个重要的性能指标。

摄像机的性能指标更新日期:2009-10-24 14:58在常用的摄像机中，根据数据接口的不同，可分为常规摄像机和数字式摄像机，前者输出标准的AV和S端子信号，后者以USB和IEEE1394为通信标准。

1. 常规摄像机的主要性能指标（1）CCD尺寸（Image Sensor）由于生产工艺的不同，CCD所采用的原材料可接受的刻蚀精度也不同，厂家常用的CCD尺寸有1/4寸和1/3寸两种规格，近期出现了1/2.7寸和1/1.8寸规格。

（2）CCD有效像素（Effective Pixels）有效像素指CCD感光元件可受光信号、并转换成电信号的最大区域。

PAL制下的CCD一般有效像素为：752（H）×585（V）。

（3）水平扫描线（Horizontal Resolution）由于CCD元件的电信号采样是采用垂直和水平两方向交叉定位的方式来提取单点元素的RGB数值，所以水平和垂直扫描的精度直接影响着图像的精度。

人们常以水平扫描的线数来衡量镜头的精度等级，作为通信用的专业摄像机，该数值一般要求在450以上，目前市面上的产品以480线为主流。

（4）光学变焦倍数（Lens Zoom）目标物体的反射的光信号，需要经过光学镜头组，才能聚焦在CCD上，形成清晰的图像，光学镜头组所采用的玻璃透光性、滤光性是各厂家需要保证的根本要素。

此外，光学镜头组在超声波电机的带动下，能够实现的光学变焦倍数成为了一个面对用户最主要的指标。

常见的倍数有8x、10x和12x，某厂家推出来的产品，该参数可以达到22x。

（5）数字变焦倍数（Digital Zoom）数字变焦是采用软件差值计算的方式，将CCD形成的当前的图像进行局部取样，形成指定像素的信号。

数字变焦倍数的数值依赖于CCD的有效像素和内置DSP芯片的处理能力，各厂家一般都提供10x和12x两档常规指标。

（6）信号制式（Video Signal）信号制式一般有NTSC和PAL两种。

电视摄像试题集1一、选择题1、下面不属于摄像机的基本组成部分的是：BA、寻像器B、话筒C、摄像机机身D、镜头2、下面说法错误的是：BA、光圈值数字越小，光圈孔径越大，进入的光就越多。

B、光圈值数字越大，进入镜头的光越少，所以小口径镜头的光圈值数字就小。

C、f/1.4和f/2.0这两种口径的镜头，在同样的环境下使用，前者进光速度更快。

D、在对摄像机调节黑平衡时，镜头的光圈是关闭的。

3、下面有关镜头焦距与景深说法正确的是：CA、长焦镜头景深大，容易虚焦。

B、广角镜头景深小，不容易虚焦。

C、长焦镜头压缩Z轴并使沿Z轴的活动显慢。

D、广角镜头压缩Z轴并使沿Z轴的活动显慢。

4、下面关于色温的说法正确的是：DA、色温与物体的表面温度相等。

B、色温与温度的大小相反。

C、日出日落时的色温比中午前后的太阳色温高。

D、日光灯比白炽灯的色温要高。

5、关于突出主体的表现方法，以下说法正确的是：AA、保持主体在画面中心B、主体应是画面特写C、保持拍摄方向用仰角D、依靠造型表现技巧6、人们通过看活动画面对一具体形象的识别速度是：BA、0.6秒B、2.8秒C、2.1秒D、0.4秒7、摄像机在光源色温3200K的基准之下，为保证正确的色彩还原，其输出的红（R）、绿（G）、蓝（B）三路电信号比例应是：CA、1∶2∶3B、2∶4∶6C、1∶1∶1D、1∶3∶58、黄金分割即把一条线段分为两段之后，其中一段与全长的比值应为：DA、0.415B、0.314C、0.5D、0.6189、在实践中，摄像机的机位、光轴、焦距“三不变”的画面，为了有别于摄影照片和美术作品，应该加强：AA、捕捉动感B、精心构图C、准确曝光D、精确对焦10、电视的画面无纯黑部分，主要是因为电视的________所导致。

AA、强光漫射B、摄像造型C、框架结构D、杂波信号11、有明显的内容中心和结构主体，重视特定范围内某一具体对象的视觉轮廓形状，能够完整地表现人物的形体动作的景别是：CA、特写B、近景C、全景D、中景12、从本质上讲，甩镜头属于：DA、拉镜头B、推镜头C、移镜头D、摇镜头13、电视系列片《丝绸之路》为了完整连贯地表现“敦煌彩画”的特殊画幅比例和造型效果，采用的拍摄方式是：CA、推拉镜头B、固定镜头C、移动镜头D、升降镜头14、能把同一画面形象分解为几个相同的影像，相互重复、交叠起来的效果镜是：DA、渐变滤光镜B、晕化镜C、双焦点镜D、多棱镜15、用焦距为10mm的广角镜头与用焦距为150mm的长焦距镜头，拍摄同样人物的近景，前者比后者：AA、拍摄距离小B、视场角小C、景深小D、场面小16、主光一般采用：AA、硬光B、软光C、柔和光D、散射光17、电视场面调度特别是镜头调度必须考虑________的问题。

CCD参数的基础知识CCD（Charge-Coupled Device）是一种用于图像传感器的技术，被广泛应用于数码相机、摄像机以及其他光学设备中。

CCD参数是指影响图像质量和性能的一系列参数，了解这些参数对于选择和使用CCD设备至关重要。

本文将介绍CCD参数的基础知识，包括感光元件尺寸、像素数量、动态范围、噪声水平等。

1.感光元件尺寸：感光元件尺寸是指CCD芯片上感光元件的物理尺寸，通常以英寸（inch）为单位。

感光元件尺寸越大，可以捕捉到的光线越多，图像质量也越好。

常见的CCD感光元件尺寸有1/2.3英寸、1/1.8英寸、APS-C（1.5英寸）等。

2.像素数量：像素数量是指CCD芯片上感光元件的数量，也就是图像的分辨率。

像素数量越多，图像细节表现越清晰。

常见的CCD像素数量有100万像素、200万像素、1200万像素等。

3.动态范围：动态范围是指CCD芯片能够捕捉到的亮度范围。

动态范围越大，CCD可以同时捕捉到明亮和暗部的细节，图像的对比度和细节丰富度都会更好。

动态范围通常以dB（分贝）为单位表示。

4.噪声水平：噪声是CCD芯片产生的非图像信号，可以分为暗噪声和亮噪声。

暗噪声是指在低光条件下，CCD芯片自身产生的噪声；亮噪声是指在高光条件下，CCD芯片产生的噪声。

噪声水平越低，图像质量越好。

常见的噪声水平有e-（电子）/pixel、dB（分贝）等。

5.曝光时间：曝光时间是指CCD感光元件接收光线的时间长度。

曝光时间越长，CCD可以接收到更多的光线，图像亮度越高。

曝光时间通常以秒为单位。

6.帧率：帧率是指CCD设备每秒处理的图像帧数。

帧率越高，CCD设备可以更快地捕捉连续的图像，适用于快速移动的物体拍摄。

帧率通常以fps（帧/秒）为单位。

7.信噪比：信噪比是指CCD芯片输出信号与噪声之间的比值。

信噪比越高，CCD 输出的图像信号越清晰，噪声干扰越小。

信噪比通常以dB（分贝）为单位。

8.动态响应：动态响应是指CCD芯片对不同亮度的光线变化的反应能力。

ccd技术的原理与应用及高清摄像机CCD技术（2017年12月14日）CCD，英文全称：Charge-coupled Device，中文全称：电荷耦合元件。

可以称为CCD图像传感器，也叫图像控制器。

CCD是一种半导体器件，能够把光学影像转化为电信号。

CCD上植入的微小光敏物质称作像素（Pixel）。

一块CCD上包含的像素数越多，其提供的画面分辨率也就越高。

CCD的作用就像胶片一样，但它是把光信号转换成电荷信号。

CCD上有许多排列整齐的光电二极管，能感应光线，并将光信号转变成电信号，经外部采样放大及模数转换电路转换成数字图像信号。

CCD图像传感器可直接将光学信号转换为模拟电流信号，电流信号经过放大和模数转换，实现图像的获取、存储、传输、处理和复现。

其显著特点是：1.体积小重量轻；2.功耗小，工作电压低，抗冲击与震动，性能稳定，寿命长；3.灵敏度高，噪声低，动态范围大；4.响应速度快，有自扫描功能，图像畸变小，无残像；5.应用超大规模集成电路工艺技术生产，像素集成度高，尺寸精确，商品化生产成本低。

因此，许多采用光学方法测量外径的仪器，把CCD器件作为光电接收器。

CCD从功能上可分为线阵CCD和面阵CCD两大类。

线阵CCD通常将CCD内部电极分成数组，每组称为一相，并施加同样的时钟脉冲。

所需相数由CCD芯片内部结构决定，结构相异的CCD可满足不同场合的使用要求。

线阵CCD有单沟道和双沟道之分，其光敏区是MOS 电容或光敏二极管结构，生产工艺相对较简单。

它由光敏区阵列与移位寄存器扫描电路组成，特点是处理信息速度快，外围电路简单，易实现实时控制，但获取信息量小，不能处理复杂的图像（线阵CCD如右图所示）。

面阵CCD的结构要复杂得多，它由很多光敏区排列成一个方阵，并以一定的形式连接成一个器件，获取信息量大，能处理复杂的图像。

CCD工作原理CCD的特点1、高解析度（HighResoluTIon）：像点的大小为μm级，可感测及识别精细物体，提高影像品质。

CCD工业相机、CCD工业摄像头的电子快门时间详解CCD工业相机、CCD工业摄像头电子快门是利用电子技术在时间上控制CCD芯片上电荷的产生与转移，从而得到“快门”效果。

电子快门是相对相机的机械快门功能而提出的一个术语，它相当于控制CCD图像传感器的感光时间，由于CCD感光的市值就是信号电荷的积累，感光越长，信号电荷积累实践也越长，输出信号电流的幅值也越大。

电子快门的特点是无运转噪声、速度档次多、速度快，适合分析快速运动过程，但存在图像的不连续、间断跳跃感。

常见的电子快门的方式有rolling shutter 和Global shutter两种，rolling shutter是逐行顺序曝光，所以不适合运动物体的拍摄。

当采用global shutter方式曝光时，所有像素在同一时刻曝光，类似于将运动物体冻结了，所以适合拍摄快速运动的物体。

如果CCD的曝光时间过长，就会使速度快的运动物体变模糊。

CCD工业相机、CCD 工业摄像头的电子快门可以使曝光时间得到控制和调节，这种调节可以用CCD工业相机、CCD工业摄像头上的开关组合来实现，也可以通过CCD工业摄像机上的串行总线来控制。

这种非机械式的、具有很大的灵活性的快门控制，给视觉系统带来了极大的好处。

电子快门的曝光时间的变化，仅仅改变了CCD光敏像元对外来光的感应时间，但不会改变CCD内在的视频读出周期。

对于运动物体来说，快门时间越短，所获取的图像越精确，即越不模糊，但过短的曝光时间会使光照强度大大提高，给光照技术带来很大的困难，所以应选择合适的快门时间。

快门时间与物体的大小、运动速度、物体至镜头的距离等因素有关，特别是机器视觉系统对获取器图像的精度要求，以像元为单位，例如1个、2个或者1/2个像元精度。

电子快门是利用了CCD不通电不工作的原理，在CCD不通电的情况下，尽管像场窗口“大敞开”，但是并不能产生图像。

如果在按下快门钮时，使用电子时间电路，使CCD只通电“一个指定的时间长短”，就也能获得像有快门“瞬间打开”一样的效果。

CCD摄像机的参数介绍及选型原则1. 什么是CCD摄像机？CCD是Charge Coupled Device(电荷耦合器件)的缩写，它是一种半导体成像器件，因而具有灵敏度高、抗强光、畸变小、体积小、寿命长、抗震动等优点。

2. CCD摄像机的工作方式被摄物体的图像经过镜头聚焦至CCD芯片上，CCD根据光的强弱积累相应比例的电荷，各个像素积累的电荷在视频时序的控制下，逐点外移，经滤波、放大处理后，形成视频信号输出。

视频信号连接到监视器或电视机的视频输入端便可以看到与原始图像相同的视频图像。

3. 分辨率的选择评估摄像机分辨率的指标是水平分辨率，其单位为线对，即成像后可以分辨的黑白线对的数目。

常用的黑白摄像机的分辨率一般为380-600，彩色为380-480，其数值越大成像越清晰。

一般的监视场合，用400线左右的黑白摄像机就可以满足要求。

而对于医疗、图像处理等特殊场合，用600线的摄像机能得到更清晰的图像。

4. 成像灵敏度通常用最低环境照度要求来表明摄像机灵敏度，黑白摄像机的灵敏度大约是0.02-0.5Lux(勒克斯)，彩色摄像机多在1Lux以上。

0.1Lux的摄像机用于普通的监视场合；在夜间使用或环境光线较弱时，推荐使用0.02Lux的摄像机。

与近红外灯配合使用时，也必须使用低照度的摄像机。

另外摄像的灵敏度还与镜头有关，0.97Lux/F0.75相当于2.5Lux/F1.2相当于3.4Lux/F1.参考环境照度：夏日阳光下 100000Lux 阴天室外 10000Lux电视台演播室 1000Lux 距60W台灯60cm桌面 300Lux室内日光灯 100Lux 黄昏室内 10Lux20cm处烛光 10-15Lux 夜间路灯 0.1Lux5. 电子快门电子快门的时间在1/50-1/100000秒之间，摄像机的电子快门一般设置为自动电子快门方式，可根据环境的亮暗自动调节快门时间，得到清晰的图像。

有些摄像机允许用户自行手动调节快门时间，以适应某些特殊应用场合。

摄像机的主要参数详解在闭路监控系统中,摄像机又称摄像头,严格的来说,摄像机是摄像头和镜头的总称.摄像机的核心是CCD,目前国内没有CCD和生产能力,主要集中在日本和韩国.由于CCD在生产过程中分不同等级和和生产商获得的途径不同,造成CCD的采集效果也不同.一个简单的检测方法,就是将摄像机通电,不接镜头,用手遮住镜头接口,看图像有没有亮点,雪花大不大,然后接上镜头,将摄像机对准一个色彩鲜明的物体,查看监视器的颜色是否有偏色,图像有无扭曲现象,色彩和灰度是否平滑.由于摄像机的核心部件是CCD,所以其主要参数大多与CCD有关,下面就列出摄像机的主要参数:１）CCD尺寸，亦即摄像机靶面。

原多为1/2英寸，现在1/3英寸的已普及化，1/4英寸和1/5英寸也已商品化。

（２）CCD像素，是CCD的主要性能指标，它决定了显示图像的清晰程度，分辨率越高，图像细节的表现越好。

CCD是由面阵感光元素组成，每一个元素称为像素，像素越多，图像越清晰。

现在市场上大多以25万和38万像素为划界，38万像素以上者为高清晰度摄像机。

（３）水平分辨率。

彩色摄像机的典型分辨率是在320到500电视线之间，主要有330线、380线、420线、460线、500线等不同档次。

分辨率是用电视线（简称线TV LINES）来表示的，彩色摄像头的分辨率在33到500线之间。

分辨率与CCD和镜头有关，还与摄像头电路通道的频带宽度直接相关，通常规律是1MHz的频带宽度相当于清晰度为80线。

频带越宽，图像越清晰，线数值相对越大。

（４）最小照度，也称为灵敏度。

是CCD对环境光线的敏感程度，或者说是CCD 正常成像时所需要的最暗光线。

照度的单位是勒克斯（LUX），数值越小，表示需要的光线越少，摄像头也越灵敏。

月光级和星光级等高增感度摄像机可工作在很暗条件，2~3lux属一般照度.（５）扫描制式。

有PAL制和NTSC制之分。

（６）摄像机电源。

交流有220V、110V、24V，直流为12V 或9V。

摄像头行场知识行场频知识行(水平)同步:控制电子束从右边返回起点(屏幕的左端),也叫行逆程,同步信号之间是效的视频信号.场(垂直)同步:控制电子束从底部返回到顶部,也叫场逆程.象素时钟=一行的有效象素*每幅画面的有效行数*场频＝分辨率*场频过程：显像管电子枪发射的电子束在行偏转磁场的作用下从荧屏左上角开始，向右作水平扫描（称为行扫描正程），扫完一行后迅速又回扫到左边（称为行扫描逆程）。

由于场偏转磁场的作用，在离第一行稍低处开始第二行扫描，如此逐次扫描直至屏幕的右下角，便完成了整个屏幕一帧（即一幅画面）的显示，之后，电子束重又回扫到左上角开始新一帧的扫描。

完成一行水平扫描的时间，确切地说应是第一行开始至第二行开始的间隔时间（行扫描正程时间＋行扫描逆程时间）称行周期，其倒数即为行频FH同样，完成整个屏幕扫描的时间（场扫描正程时间＋场扫描逆程时间）称场周期，其倒数即为场频FV。

早期的显示器是采用隔行扫描方式，即先扫描奇数行1、3、5……直至终了(奇场)，再扫偶数行2、4、6……(偶场)，奇场与偶场合在一起才组成完整的一帧图像，帧频（刷新率）是场频的一半。

现在绝大多数的电视机仍采用这种扫描方式，它的优点是节省频带，缺点是刷新率低，图像有闪烁感，近距观看尤其明显，易使眼睛疲劳，因此计算机显示器现在已经不采用这种扫描方式，代之以逐行顺序扫描。

一场结束，也就是一帧图像再现，场频与帧频已经统一行频、场频与显示分辨率的关系行频及场频与显示分辨率有关，在给定场频的条件下，显示分辨率越高，要求的行频也越高，它们之间的关系为FH=FV×NL÷0.93NL：电子束水平扫描线数。

NL÷0.93的原因是因为电子束扫到屏幕的最后一行后并不能立即回到原点，需要将电路中存储的能量泄放掉，这段时间称回扫期或者叫恢复期，大约占整个场扫周期的(4～8)％，计算中取7％是合适的。

这一公式表明行频分别与场频、分辨率成正比，场频越高或者水平线数越多，要求的行频也越高。

监视器的行频和场频与逐行扫描介绍监视器是（数字）监控系统中重要的设备，所以监视器的选购也越来越受到人们的重视。

行频和场频与逐行扫描如下: 行频:是指显像管中的电子枪每秒在屏幕上从左到右扫描的次数，单位是Hz；场频:是指每秒钟重复绘制显示画面的次数，单位是Hz。

行频和场频是一台监视器的基本的电器性能。

行频与分辨率之间是有一定的关系：用Hr表示水平分辨率、Vr 表示垂直分辨率、Re表示自动刷新率、Hf表示行频，则它们之间的关系是：Hf = Vr×Rr ×1.05。

监视器的图像是二维图像，而其重现过程是将二维输入图像变成一位的像素串，在通过水平扫描过程实现画面从左侧向右侧的匀速移动；垂直扫描则将水平扫描线匀速地由垂直方向移动。

隔行扫描是指将一幅图像分成两场进行扫描，第一场是1、3、5等奇数场扫描，即扫描奇数行；第二场是2、4、6等偶数场扫描，即扫描偶数行，两场合起来构成一幅完整的图像（即一帧）。

因此对于PAL制而言，每秒扫描50场，场频为50HZ，而帧频为25HZ；对NTSC而言，场频为60HZ，而帧频为30HZ，虽然在人的视觉上屏幕重现的是连续的图像，但由于奇数场和偶数场切换扫描都会造成屏幕闪烁和明显的行间隔线的效果。

逐行扫描: 是指其扫描行按次序一行接一行地进行扫描。

隔行扫描监视器有图像质量差，清晰度低，噪波大和图像闪烁等严重缺点。

逐行扫描监视器则是为了消除隔行扫描的缺陷，将模拟视频信号转换为数字信号，通过数字彩色解码，借助数字信号存储和控制技术实现一行或一场信号的重复使用（即低速读入、高速读出）的50HZ逐行扫描方式，或者再提高帧频，实现60HZ、75HZ以致85HZ的逐行扫描方式。

逐行扫描技术由于将输入信号通过A/D转换变成数字视频信号再由数字解码和数字图像处理电路进行行、场扫描处理，通道带宽大大提升（可达到10MHZ—20MHZ）、清晰度大大提高、噪声大大降低，同时逐行显示消除了行间隔线和行间闪烁，而帧频的提高（如60HZ—85HZ）则减轻或消除了大面积的图像闪烁。

ccd与cmos的区别及六大硬件技术指标CCD由许多感光单位组成，通常以百万像素为单位。

当CCD表面受到光线照射时，每个感光单位会将电荷反映在组件上，所有的感光单位所产生的信号加在一起，就构成了一幅完整的画面。

CCD的比较显著特点是：1.技术成熟2.成像质量高3.灵敏度高，噪声低，动态范围大;4.响应速度快，有自扫描功能，图像畸变小，无残像;5.应用超大规模集成电路工艺技术生产，像素集成度高，尺寸精确。

评价一个CCD传感器好坏的指标有很多，例如像素数、CCD尺寸、信噪比等等。

其中像素数以及CCD的尺寸是最重要的指标。

像素数是指CCD上感光元件的数量。

我们可以把我们所拍摄到的画面理解为由很多个小的点组成，每个点就是一个像素。

显然，像素数越多，画面就会越清晰，如果CCD没有足够的像素的话，拍摄出来的画面的清晰度就会大受影响。

因此，CCD的像素数量应该越多越好。

但是为了得到更好的画质而增加了CCD的像素数后又必定会导致一个问题，那就是CCD制造成本的增加以及成品率下降。

所以针对成本等一系列的问题，一种成本更低、功耗更低以及高整合度的CMOS传感器横空出世了。

CMOS本是计算机系统内一种重要的芯片，保存了系统引导最基本的资料。

CMOS的制造技术和一般计算机芯片没什么差别，主要是利用硅和锗这两种元素所做成的半导体，使其在CMOS上共存着带负电的N极和带正电的P极的半导体，这两个一正一负互补效应所产生的电流即可被处理芯片纪录和转换成影像。

后来发现CMOS经过加工也可以作为数码摄影中的图像传感器。

CMOS图像传感器是一种典型的固体成像传感器，与CCD有着共同的历史渊源。

CMOS 图像传感器通常由像敏单元阵列、行驱动器、列驱动器、时序控制逻辑、AD转换器、数据总线输出接口、控制接口等几部分组成，这几部分通常都被集成在同一块硅片上。

其工作过程一般可分为复位、光电转换、积分、读出几部分。

CMOS的光电信息转换功能与CCD的基本相似，区别就在于这两种传感器的光电转换后信息传送的方式不同。

在专业级的视频采集中，有一个这样的参数，支持逐行扫描，支持隔行扫描，支持去隔行。

比如同三维T200AE VGA采集卡可以进行逐行采集1920 x 1440 x60HZ的VGA信号，这是代表一个什么作用呢?对视频采集有什么功能呢?下面我们就针对逐行扫描和隔行扫描进行详细的介绍。

什么是隔行扫描?隔行扫描英文是(Interlaced) ，我们简称为I，比如T100E DVI采集卡支持1920x1080分辨率的隔行扫描。

现在我们使用的显示设备系统大多数都采用隔行扫描，其方式为隔一行后再扫描下一行。

隔行扫描行的集合称为场。

由于一场扫描仅得到逐行扫描所对应的一半的扫描行，因此，一场图像的清晰度显然不如一帧图像的清晰度高，而随后下一场的扫描应该对本场刚刚没有扫描过的那些行来进行。

这就涉及到奇数场和偶数场的概念。

一帧完整的图像应该由奇、偶两场组成，它们在时间上有一段延时，但在空间上却相互补充。

隔行扫描的行扫描频率为逐行扫描时的一半，比如视频采集中，因视频源信号的频谱及传送该信号的信道带宽亦为逐行扫描的一半。

这样采用了隔行扫描后，在图像质量下降不多的情况下，信道利用率提高了一倍。

由于信道带宽的减小，使系统及设备的复杂性与成本也相应减少，这就是为什么世界上早期的电视制式均采用隔行扫描的原因。

在视频采集中隔行扫描也会带来许多缺点，如会产生行间闪烁效应、出现并行现象及出现垂直边沿锯齿化现象等不良效应。

现在信息数字化的高速发展和用户需求的提高，为了得到高品质的图像质量，逐行扫描也已成为专业级扫描的优选方案。

什么是逐行扫描?逐行扫描英文是(Progressive)，我们经常简称为P，比如T200E VGA采集卡支持1080P，就是说支持1920x1080分辨率的逐行扫描。

逐行扫描有点像用眼睛阅读书籍，一行接一行地进行。

逐行扫描将二维图像转换为一维电信号表示。

为了将二维图像空间所覆盖面积上的每一个最小单位面积都照顾到，扫描过程都是按从左到右、从上到下的顺序进行。

"数码相机"数码相机的发展真可谓一日千里，近来各种新的感光技术纷纷涌现。

很多数码相机生产厂商大肆宣扬自己的产品像素有多少多少高，画质怎么怎么好。

顾客在选购数码相机时也比较困惑，心里没底。

为了让大家对目前市场上常见的三种数码相机感光芯片"CCD"、CCD、"CMOS"有一个大概的了解，我们对这三种感光元件做了个总结，欢迎各位读者和我们进行探讨。

大部分数码相机使用的感光元件是CCD（ChagreCouledDevice），它的中文名字叫电荷耦合器，是一种特殊的半导体材料。

他是由大量独立的光敏元件组成，这些光敏元件通常是按矩阵排列的。

光线透过镜头照射到CCD上，并被转换成电荷，每个元件上的电荷量取决于它所受到的光照强度。

当你按动快门，CCD将各个元件的信息传送到模/数转换器上，模拟电信号经过模/数转换器处理后变成数字信号，数字信号以一定格式压缩后存入缓存内，此时一张数码照片诞生了。

然后图像数据根据不同的需要以数字信号和视频信号的方式输出。

目前主要有两种类型的CCD光敏元件，分别是线性CCD和矩阵性CCD。

线性CCD用于高分辨率的静态照相机，它每次只拍摄图象的一条线，这与平板扫描仪扫描照片的方法相同。

这种CCD精度高，速度慢，无法用来拍摄移动的物体，也无法使用闪光灯。

因此在很多场合不适用，不在今天我们讨论的范围里。

另一种是矩阵式CCD，它的每一个光敏元件代表图象中的一个像素，当快门打开时，整个图象一次同时曝光。

通常矩阵式CCD用来处理色彩的方法有两种。

一种是将彩色滤镜嵌在CCD矩阵中，相近的像素使用不同颜色的滤镜。

典型的有G-R-G-B和C-Y-G-M两种排列方式。

这两种排列方式成像的原理都是一样的。

在记录照片的过程中，相机内部的微处理器从每个像素获得信号，将相邻的四个点合成为一个像素点。

该方法允许瞬间曝光，微处理器能运算地非常快。

这就是大多数数码相机CCD的成像原理。

UC-610 特点介绍● 1/3” 逐行扫描隔行传输CCD 图象传感器带R，G，B原色马赛克滤光片●有效像素659x494● 10-bitRS-644/LVDS数字输出●同时具有模拟输出●整帧快门，速度为1/60-1/62,000秒●信噪比为58dB或更好●体积小，重量轻●整帧快门状态下异步复位●扫描速度为110帧/秒● 80MHz主频，40MHz点频●长时间积分●慢速快门（可选）●读出控制●外部曝光控制（1/62,000-2秒）产品简介UC-610是一款高帧速，彩色数字式摄像头，它使用了逐行扫描隔行传输的技术。

CCD 带有R,G,B原色马赛克滤光片。

图像采集卡采集数字数据并通过软件转换成彩色图像进行显示。

此型号产品适用于需要彩色，高帧速及高速度的应用。

本产品具有外部异步采集功能，能够很容易的抓拍高速运动物体的图像。

其CCD的方形像素更适合用于处理、测量和分析方面的应用。

本产品体积小、重量轻，其数字和模拟输出，快门选择其后面板上的许多其它功能使用起来都十分简便。

它和许多市场上常用的图像采集卡都能够一起使用，如Matrox公司的Meteor2/digitial, Coreco公司的Viper-Digital等。

典型应用：UP-600可以应用在高速机械视觉、自动检测、运动采集及分析医学影象、生物医学图象、非接触测量及很多其它科学和工业领域内等需要彩色和高速的应用。

规格指标型号 UC-610 CCD 图像传感器 1/3”逐行扫描，隔行传输Hyper HAD CCD，RGB原色马赛克滤光片传感器芯片尺寸 5.84mmx4.94mm有效像素（HxV） 659x494单位像素尺寸 7.4µmx7.4µm像素时钟 40MHz(80MHz主频)帧速 110FPS 同步HD: 31.485KHz; VD: 59.972HzRS644/LVDS数字视频输出 10-bit模拟视频输出1V p-p, 75ohm (BNC或12针接头)信噪比 58dB或更高F1.4最低照度 3lux增益控制 MGC(手动增益控制) /AGC(自动增益控制)可选Gamma 1.0(0.45可选)电子快门 1/60-1/62,000秒，16档可选镜头接口 C-接口工作温度 -10C-+50℃电源12VDC, 350mA, 4.2W外形尺寸 50mmx40mmx83mm外同步内/外自动开关异步复位标准慢速快门 2FRM-16FRM（可选）外曝光控制 1/62,000-2秒重量 200克色彩编码图：外形尺寸：Note: Specifications are subject to change without notice。

摄像机的性能指标更新日期:2009-10-24 14:58在常用的摄像机中，根据数据接口的不同，可分为常规摄像机和数字式摄像机，前者输出标准的AV和S端子信号，后者以USB和IEEE1394为通信标准。

1. 常规摄像机的主要性能指标（1）CCD尺寸（Image Sensor）由于生产工艺的不同，CCD所采用的原材料可接受的刻蚀精度也不同，厂家常用的CCD尺寸有1/4寸和1/3寸两种规格，近期出现了1/2.7寸和1/1.8寸规格。

（2）CCD有效像素（Effective Pixels）有效像素指CCD感光元件可受光信号、并转换成电信号的最大区域。

PAL制下的CCD一般有效像素为：752（H）×585（V）。

（3）水平扫描线（Horizontal Resolution）由于CCD元件的电信号采样是采用垂直和水平两方向交叉定位的方式来提取单点元素的RGB数值，所以水平和垂直扫描的精度直接影响着图像的精度。

人们常以水平扫描的线数来衡量镜头的精度等级，作为通信用的专业摄像机，该数值一般要求在450以上，目前市面上的产品以480线为主流。

（4）光学变焦倍数（Lens Zoom）目标物体的反射的光信号，需要经过光学镜头组，才能聚焦在CCD上，形成清晰的图像，光学镜头组所采用的玻璃透光性、滤光性是各厂家需要保证的根本要素。

此外，光学镜头组在超声波电机的带动下，能够实现的光学变焦倍数成为了一个面对用户最主要的指标。

常见的倍数有8x、10x和12x，某厂家推出来的产品，该参数可以达到22x。

（5）数字变焦倍数（Digital Zoom）数字变焦是采用软件差值计算的方式，将CCD形成的当前的图像进行局部取样，形成指定像素的信号。

数字变焦倍数的数值依赖于CCD的有效像素和内置DSP芯片的处理能力，各厂家一般都提供10x和12x两档常规指标。

（6）信号制式（Video Signal）信号制式一般有NTSC和PAL两种。