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攝像機性能指標的測試方法

閱讀：3738發(fā)布時間：2011-4-11

　　在不同使用環(huán)境下，怎樣選購合適的攝像機，本文對攝像機的主要性能參數(shù)，測試方法和采購時應(yīng)注意的事項介紹一些經(jīng)驗和看法
　　
　　如何正確認識攝像機的分辨率指標
　　
　　分辨率
　　
　　分辨率是衡量攝像機優(yōu)劣的一個重要參數(shù)，指的是當攝像機攝取等間隔排列的黑白相間條紋時，在監(jiān)視器上人眼能夠看到的zui大線數(shù)，當超過這一線數(shù)時，屏幕上就只能看到灰蒙蒙的一片而不能分辨出黑白相間的線條。清晰度又分為水平分辨率和垂直分辨率。
　　
　　測試方法
　　
　　攝像機拍攝綜合測試圖，用目視法觀察監(jiān)視器上圖像中心楔上能分辨的zui大線數(shù)或十組中心清晰度線段能分辨的zui大線數(shù)。
　　
　　測試時應(yīng)注意
　　
　?。?）要使用成像質(zhì)量好的鏡頭，因為鏡頭的好壞影響zui終的測試結(jié)果。
　　
　?。?）顯示時使用黑白監(jiān)視器，線數(shù)應(yīng)在600線以上，如果使用彩色敬愛那時起，要將色飽和度旋紐調(diào)至zui低，避免色度信號對亮度信號的干擾。
　　
　　采購時應(yīng)注意
　　
　?。?）使用索尼、松下原裝攝像機做橫向?qū)Ρ?，觀察兩種攝像機在分辨黑白線條組時差距；原裝機的性能指標真實可靠，通過對比，可以對采購攝像機的清晰度指標得出正確的結(jié)論。
　　
　?。?）購買單板機時，有時配套的鏡頭成像質(zhì)量較差，除了要測試中心分辨率外，還是測試四個角的分辨率，不能出現(xiàn)模糊和變形，否則，就要更換較好的鏡頭。
　　
　　zui低照度指標要有相關(guān)的條件
　　
　　zui低照度的概念
　　
　　攝像機產(chǎn)生的亮度輸出電平，是額定電平（700mv）的一半時，被攝物體的zui小照度。
　　
　　測試方法
　　
　　（1）對比法：敬愛能夠攝像機置于暗室，選擇一部名廠的原裝攝像機作對比，使用三個同型號的手動光圈鏡頭，暗室內(nèi)裝有調(diào)壓器控制的200v白熾燈，以調(diào)壓器調(diào)節(jié)電壓的高低來調(diào)節(jié)暗室內(nèi)燈的明暗，電壓可以從0伏調(diào)到220伏，室內(nèi)光亮也可以從zui暗調(diào)至zui亮，將兩部攝像機分別對準層次豐富的物體，調(diào)低室內(nèi)的光亮度，直至看不清物體的暗部層次，或者將鏡頭光圈調(diào)小一級作對比，根據(jù)名廠的原裝攝像機標稱的zui低照亮度之推測出待測攝像機的zui低照度值。
　　
　?。?）儀器法：同樣在暗室中測試，將攝像機對準十級灰度測試卡，調(diào)低室內(nèi)的光亮度，直至攝像機輸出的視頻信號在示波器上的幅度降至350mv，再用測光表測量測試卡表面的照度值，計算出zui低照度。
　　
　　測試時應(yīng)注意的事zui低照度的數(shù)值與下列四個因素有關(guān)
　　
　?。?）鏡頭的光圈
　　
　?。?）光源的色溫
　　
　?。?）視頻信號的幅度
　　
　?。?）反射率（目標的反射率和背景）
　　
　　只有表明以上四個相關(guān)條件，測試出的zui低照度才是有意義的，不能拋開上述四項測試條件而單純比較某品牌攝像機的照度標稱值和另一個品牌攝像機的照度標稱值去比較，否則根本不能得出那部攝像機的低照度特性更好的結(jié)論。
　　
　　采購時應(yīng)注意
　　
　　選擇照度攝像機：標稱的zui低照度只能作參考，關(guān)鍵還是要根據(jù)使用場合的需要選用合適的攝像機。使用測光表測量現(xiàn)場的zui低照度，在暗室中模擬現(xiàn)場的光照度環(huán)境，選擇不同的攝像機試驗或使用大口徑鏡頭，直至分辨率灰度測試卡的十級輪廓。
　　
　　信噪比的高低和照度的關(guān)系
　　
　　信噪比
　　
　　所謂“信噪比”指的是信號電壓對于噪聲電壓的比值，通常用符號s/n來表示，信噪比又分為亮度信噪比和色度信噪比，信噪比耶是攝像機的一個主要參數(shù)。
　　
　　當攝像機攝取較亮場景時，監(jiān)視器顯示的畫面通常比較明快，觀察者不易看出畫面中的干擾噪點，而當攝像機攝取較暗的場景時，監(jiān)視器顯示的畫面就比較昏暗，觀察者此時很容易看到環(huán)面中雪花狀的干擾噪點。攝像機的信噪比越高，干擾噪點對畫面的影響越小。
　　
　　亮度信噪比的檢測方法
　　
　　（1）簡單判別法
　　
　　亮度信噪比：將鏡頭的光圈關(guān)閉，或蓋上鏡頭蓋，在監(jiān)視器上觀察雪花狀的干擾噪點的多少
　　
　　色度線噪比：將攝像機對準白平衡測試卡，觀察帶有顏色的噪聲點的多少
　　
　?。?）對比法：
　　
　　將攝像機置于暗室,選擇一個名廠的原裝攝像機做對比，使用二個同樣型號的手動光圈鏡頭，將待測攝像機和原裝攝像機對準黑平衡測試卡，用調(diào)光器調(diào)節(jié)光照亮度的大小，直至畫面上明顯出現(xiàn)雪花狀的干擾噪點，比較噪聲點的密度和大小，估計信噪比的數(shù)值。
　　
　?。?）儀器法
　　
　　亮度信噪比：將攝像機對準十級灰度測試卡，調(diào)整光圈的大小，是攝像機輸出的視頻電平達到350mv，將信號接入視頻噪聲測量儀，在儀表盤直接讀取信噪比的讀數(shù)。
　　
　　測試時應(yīng)注意：
　　
　　1）濾波器的選擇，一般采用100KHZ的低通和fg的高通，不采用視頻加權(quán)曲線。
　　
　　2）要考慮攝像機AGC和校正的影響。
　　
　　采購時應(yīng)注意
　　
　　由于視頻噪音測量儀價格昂貴，國內(nèi)廠家一般沒有這樣的設(shè)備，大的廠家是利用示波器估計信噪比的大小，小的廠家目測攝像機的雪花點多少，隨便填寫一個數(shù)字，色度噪聲測量更是無從談起。
　　
　　因此，在購買攝像機時，更根據(jù)使用地點的光照度條件選擇攝像機，使用測光表測量并記錄，使用場地在監(jiān)控時段內(nèi)的不同照度值。回到辦公室暗室中模擬使用場地的不同照度值，觀察哪一種攝像機的噪聲點多，增大鏡頭的光圈或使用大口徑通光亮的鏡頭，或是增加使用場地的燈光亮度，直至監(jiān)視器上顯示的圖像質(zhì)量到可接受的程度，這就是你適合使用的攝像機。
　　
　　自動白平衡和色彩還原的調(diào)整
　　
　　彩色攝像機的色還原性是決定畫面質(zhì)量的zui主要因素，人們把拍攝白色物體時攝像機輸出的紅、綠、藍三基色信號電壓：VR=VG=VB的現(xiàn)象稱為白平衡。
　　
　　自動白平衡
　　
　　由于太陽光在早上、中午、下午的不同時段的色溫相差很大，各種人造光源的色溫也高低不同，彩色攝像機在不同的環(huán)境色溫下，也應(yīng)該正確地重現(xiàn)白色，這就需要在連續(xù)工作中隨時校正白平衡。
　　
　　白平衡時彩色攝像機的重要參數(shù)，好的CCD可以很好的還原景物的色彩，使物體看起來清晰自然，當攝像機白平衡不佳時，重現(xiàn)圖像就會出現(xiàn)偏色現(xiàn)象，特別是會使原本不帶色彩的景物（如白色的墻壁）也著上顏色。
　　
　　白平衡的檢測方法
　　
　?。?）目測法
　　
　　手動白平衡：攝像機的面板開關(guān)上標有3200k、5600k字樣，表明攝像機的白平衡調(diào)整是按3200k色溫和5600k色溫分別設(shè)置的。
　　
　　使用同一色溫的人工光源（如鹵鎢燈或日光燈），攝像機對準白平衡測試卡，在監(jiān)視器上觀察畫面是否偏色。
　　
　　自動白平衡：攝像機分別對準二種不同色溫的光源照射下的白平衡測試卡，或在攝像機鏡頭前加裝3200k和5600k色溫轉(zhuǎn)換濾色鏡。在監(jiān)視器上觀察偏色的白平衡是否能回復(fù)到原來的白色，觀察攝像機自動白平衡的轉(zhuǎn)換速度。
　　
　　（2）儀器法：
　　
　　將攝像機對準標準色溫光源箱的彩條測試卡，將信號接入到矢量示波器中，觀察顯示的六個光點是否落在規(guī)定的矢量點內(nèi)。

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