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摄像机的工作原理和主要器件

2017-11-22 12:06 来源:网络 作者:网络


工作原理

摄像机种类繁多,其工作的基本原理都是一样的:把光学图象信号转变为电信号,以便于存储或者传输。当我们拍摄一个物体时,此物体上反射的光被摄像机镜头收集,使其聚焦在摄像器件的受光面(例如摄像管的靶面)上,再通过摄像器件把光转变为电能,即得到了“视频信号”。光电信号很微弱,需通过预放电路进行放大,再经过各种电路进行处理和调整,最后得到的标准信号可以送到录像机等记录媒介上记录下来,或通过传播系统传播或送到监视器上显示出来。

器件

1.光电导摄像管:氧化铅管、硒砷碲管。)

2.固体光电传感器CCD:发展的趋势不论广播级或业务级,均为CCD取代摄像管。

3.互补金属氧化物半导体CMOS:技术不成熟,价格和耗电较CCD低,但噪声大,图像效果较CCD低。高技术的CMOS不比CCD图像效果差。

摄像器件

完成图像分解和光电信号转换的器件。图像分解是把一幅完整图像分解成若干独立的像素(构成电视图像画面的最小单元)的过程。一般说,像素的数目愈多,图像愈清晰。每个像素只用单一的颜色和亮度表示。摄像器件能把图像中各像素的光信号转变成相应的电信号,再按一定的顺序传送到输出端。摄像器件分摄像管和固体(半导体)摄像器件两大类。

①摄像管、电子束器件,又分为析像管、光电倍增析像管、超正析像管和光导摄像管等几种。新型摄像机中多使用小巧的氧化铅光电摄像管。各种摄像管都有一个真空玻壳,里面装有靶面和电子枪。被摄景物透过玻壳上的窗成像于靶面,利用靶面的光电发射效应或光电导效应将靶面各点的照度分布转化为相应的电位分布,将光图像变成电图像。在管外偏转线圈驱动下,电子束逐点逐行扫描靶面,把扫描路径上各像素的电位信号按序输出。

②固体摄像器件。一种新型的电荷耦合器件 (CCD)。几十万个器件单元排列成阵面,表层具有光敏特性。被摄景物成像于阵面,各单元存储电荷量和照度成正比。利用时钟脉冲和移位控制信号,将阵面各单元信号按一定顺序移出,即可得到强度随时间变化的图像电信号。

预放器 把摄像器件输出的微弱信号放大到规定幅度的视频放大器。为保证良好的信噪比,要求预放器有尽可能小的噪声系数。




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