傳感器一步搞定??定義監控攝像機性能
從歷史(shi)的(de)(de)角度出發,CCD(電荷耦合元件)傳(chuan)感(gan)器比CMOS傳(chuan)感(gan)器早40年(nian)(nian)"誕生"。由于不斷的(de)(de)改進和優化(hua),多年(nian)(nian)來CCD成像(xiang)(xiang)幾乎成為高(gao)質量圖(tu)像(xiang)(xiang)的(de)(de)標桿;直到90年(nian)(nian)代中期,CMOS才得(de)以在(zai)商業市場上(shang)出現,而它的(de)(de)成功(gong)也是10年(nian)(nian)技術終(zhong)成正果(guo)的(de)(de)肯(ken)定。
說起(qi)監控攝像機,更多(duo)的(de)(de)人關注的(de)(de)就是(shi)圖像清晰度,自然圖像傳感器就成為討論的(de)(de)核(he)心,也正是(shi)出于大多(duo)數(shu)人的(de)(de)邏(luo)輯思維,筆者在文章開頭就把CCD與(yu)CMOS的(de)(de)歷史簡單描述了一(yi)(yi)下。但是(shi)定義(yi)攝像機性能只(zhi)看傳感器嗎?CCD/CMOS一(yi)(yi)步定乾坤,也可能太過絕對。
CCD與CMOS誰敏感度更好?
既然傳(chuan)感器是重(zhong)頭戲,那么不妨就先說一說他們。不知(zhi)從何(he)開始,CCD與CMOS的(de)較量成為(wei)(wei)視頻監控或(huo)安防領域的(de)一大熱點(dian)。無論二(er)者(zhe)在細節之處(chu)有多(duo)大的(de)分歧,總是基于(yu)相(xiang)同的(de)物理原理下,傳(chuan)感器在為(wei)(wei)高清視頻默默付(fu)出。傳(chuan)感器的(de)好壞(huai)決定了圖像畫質的(de)成敗(bai),特別是在對光的(de)靈(ling)敏度和(he)敏感度問題上,二(er)者(zhe)較量不相(xiang)上下。
在筆者剛剛進入安防行業時,很多(duo)監(jian)控(kong)攝像機(ji)都采(cai)用(yong)CCD傳(chuan)感(gan)器,價位較(jiao)低的CMOS攝像機(ji)也占(zhan)據一(yi)部分市場,為了提(ti)高(gao)攝像機(ji)成像水平(ping),可采(cai)用(yong)2~3個傳(chuan)感(gan)器。但多(duo)個傳(chuan)感(gan)器自然會引起許多(duo)弊端,如果以單(dan)一(yi)傳(chuan)感(gan)器對比來說,二者靈敏度有何(he)區(qu)別呢(ni)?
監控鏡頭接口對攝像機性能也有影響?
CMOS傳(chuan)(chuan)感器(qi)最大的靈敏(min)度在紅色光(guang)(guang)譜區(650 - 700納米),CCD技(ji)(ji)術(shu)創(chuang)新應用并不多,但其(qi)殺(sha)手锏正是(shi)人眼最敏(min)感區域-550納米。基于(yu)種(zhong)種(zhong)技(ji)(ji)術(shu)原因(yin),CMOS被當做是(shi)低效率光(guang)(guang)電(dian)信號轉換設備;由于(yu)感光(guang)(guang)面積只(zhi)占像素(su)區的一小部(bu)分(fen),成為其(qi)最大的軟肋。隨著近(jin)幾年技(ji)(ji)術(shu)的改進,CMOS光(guang)(guang)敏(min)感區域大小已經(jing)接(jie)近(jin)CCD傳(chuan)(chuan)感器(qi)水平,得以讓(rang)CMOS傳(chuan)(chuan)感器(qi)大翻身。
既然(ran)在透光度(du)和(he)敏感度(du)上二(er)者并沒有太明顯(xian)差距,那么CCD與CMOS的紛爭又在于哪(na)里(li)呢?或許是害怕"后來者居(ju)上",CCD不得不提防CMOS的超(chao)越。特別注意(yi)的是,基于CMOS芯片和(he)數字像素系(xi)統(tong)圖像處(chu)理技術的攝像機(ji)的超(chao)寬動(dong)態已經超(chao)過了CCD芯片攝像機(ji)的水(shui)平(ping)。
像素值與水平分辨率
除了核(he)心(xin)傳感(gan)器(qi)外,其實(shi)傳感(gan)器(qi)與像素值(zhi)、水平(ping)分(fen)辨率也(ye)(ye)有不解之緣。首先來(lai)說(shuo)說(shuo)像素值(zhi),像素越(yue)多(duo),則圖(tu)像分(fen)辨率越(yue)高、越(yue)清晰。根據目前(qian)主流像素值(zhi)來(lai)看,大多(duo)模擬監控(kong)設備(bei)輸出為D1系列,有效像素為720*576,高清圖(tu)像分(fen)辨率大多(duo)為720P或1080P,像素值(zhi)也(ye)(ye)可以達(da)到百萬級別。
與像素值十分接近的就是水平分辨率(lv),也是在(zai)測試過程中我們(men)常看到(dao)的XX線數,用電(dian)(dian)視線TVL來表示(shi)其單位。水平分辨率(lv)是衡量圖像清晰度的標準(zhun),像素值與水平分辨率(lv)均可以表示(shi)畫面的清晰度。在(zai)廣電(dian)(dian)行業視頻垂(chui)直分辨率(lv)超過720p或1080i的才(cai)能稱為高清。
監控攝像機水平分辨率測試
判斷一款(kuan)監控攝像(xiang)機畫質清晰與否,像(xiang)素值(zhi)與水平(ping)分辨率(lv)更能夠說(shuo)明(ming)問題(ti)。傳感器是左右成像(xiang)的關(guan)鍵(jian),但以用戶(hu)角度出發,視覺(jue)效果判定(ding)則是由最(zui)直觀的圖像(xiang)像(xiang)素和分辨率(lv)權衡(heng)。
當然,衡量監控(kong)(kong)攝像(xiang)機(ji)(ji)(ji)性能(neng)指標還(huan)有(you)很(hen)多,只(zhi)不過針對不同功(gong)能(neng)的監控(kong)(kong)攝像(xiang)機(ji)(ji)(ji),我們(men)要選擇的種(zhong)類和參考不同。低照度(du)、信噪比、寬動態(tai)等(deng)等(deng)或許對網(wang)絡(luo)監控(kong)(kong)攝像(xiang)機(ji)(ji)(ji)才有(you)這樣的要求(qiu)。
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