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      弱電行業百科大全

      電荷耦合器件簡介

      電荷耦合器件(ChargeCoupleDevice)縮寫為CCD,由貝爾實驗室于1969年首次開發。它可以將吸收的光轉換成電荷,存儲和傳輸,并將成像的光信號轉換成電信號輸出。它具有光電信號轉換功能,是一種理想的攝像元件。測量CCD相機性能的技術指標主要包括以下幾個方面:清晰度、靈敏度(也稱為最小照度)和信噪比。

      電荷耦合器件

      單片CCD和三片CCD

      攝像機中使用的CCD數量一般分為單個和三個。專業數碼相機一般有三個電荷耦合器件,RGB顏色分別由獨立的電荷耦合器件成像家用數碼相機通常使用單個電荷耦合器件。單芯片照相機只使用一個電荷耦合器件來處理RGB信號。優點是價格相對較低。然而,與使用三個電荷耦合器件的相機相比,單芯片相機的色彩恢復能力較差。


      有效像素

      有效像素與電荷耦合器件直接相關。數碼攝像機的總像素是指整個電荷耦合器件上所有像素的總數,這也是大多數人用來對產品進行分類的標準。事實上,在實際操作中,并非所有像素都是敏感的,因為邊緣的像素將被覆蓋以提供完全純的黑色信號作為計算圖像的基礎,而剩余的像素被正式用于感測圖像,這就是所謂的“有效像素”


      信噪比

      放大器的輸出信號電壓與同時輸出的噪聲電壓之比是放大器的信噪比,簡稱信噪比。通常用英文字符S/N表示,S代表假設沒有噪聲時攝像機的圖像信號值,N代表攝像機本身產生的噪聲值(如熱噪聲),兩者之比是信噪比,以分貝(dB)表示信噪比越高,信噪比越好,這意味著信號中混合的雜波越少,視頻質量越高。相反,更糟的是


      采樣頻率和采樣率

      視頻亮度采樣頻率為13.5兆赫,與D-1格式相同,同時色度信號被處理成兩種不同的色差信號(R-Y和B-Y)分量記錄方法減少了色度的衰減,保證了顏色的恢復。γ-γ和γ-γ的采樣頻率為3.375兆赫,是13.5兆赫的1/4換句話說,為了確保最合適的記錄質量,DV使用4:2:0(PAL)數字分量記錄系統。


      量化深度

      量化采樣亮度和色差信號例如,8位亮度信號由256個灰度級描述,即從白色到黑色的256個灰度級比特電平越大,產生的量化噪聲越小。量化噪聲是數碼相機一個重要的固有噪聲源。


      視頻信號壓縮率

      采樣和量化的視頻信號數據量非常大。為了降低記錄成本,可以根據圖像本身的冗余度進行壓縮DV格式采用幀內壓縮方法,壓縮比為5:1,壓縮視頻流為25Mbps這時,我們得到了一個高質量的數字視頻信號,經過進一步處理后將記錄在磁帶上。


      IEEE1394

      IEEE1394是一種標準的高速、短程數據傳輸和交換協議。它的前身是火線(FireWire),由蘋果公司的邁克爾·蒂納在1986年制定。Firewire于1987年完成,1995年被電氣和電子工程師協會認可為IEEE1394-1995規范因為在IEEE1394-1995中有一些模糊的定義,所以在過去幾年中帶有IEEE1394接口的設備并不常見。后來,發布了一份補充文件(草案1394a),以澄清疑問、糾正錯誤和提高效率。IEEE1394標準中規定了三種數據比特率:98.304Mbps(S100)、196.608Mbps(S200)、393.216Mbps(S400)IEEE1394的標準端子是帶電源的6芯連接器。然而,考慮到如果手持數碼相機使用這種終端,電線太粗、操作困難、不方便,索尼公司首先在小型DVCAM設備上采用了一個沒有電源的小型4芯連接器。

      IEEE1394被數字錄像機協會認定為標準數字接口,被數字視頻協會認定為數字傳輸標準。視頻專家標準協會(VESA)同意1394用于家庭網絡,而歐洲數字視頻廣播(DVB)也同意IEEE1394用于數字電視接口。

      IEeel394的優勢在于它可以通過1394輸入/輸出接口在兩個DV設備之間復制,并且副本與原件完全相同用戶還可以將視頻和音頻信號從數字視頻設備直接傳輸到NLE(非線性編輯)系統而不會丟失。


      水平清晰度和垂直清晰度

      水平清晰度定義為圖像上可區分的垂直線數量例如,水平清晰度是500行,這意味著在水平方向上,在圖像的中心區域,最高分辨率是垂直黑白線,相鄰距離是屏幕高度的1/500。水平清晰度與圖像傳感器的像素數和視頻系統的帶寬直接相關。垂直清晰度也可以理解為圖像可以分解成的水平線的數量。最大垂直清晰度由垂直掃描線的總數決定。水平清晰度和垂直清晰度采用統一的測量標準,因此當屏幕上的水平線間距和垂直線間距相同時,圖像的垂直清晰度和水平清晰度的數量應該相同。水平定義和垂直定義的值越高,定義就越高。


      光學防抖系統和電子防抖系統

      光學防抖系統通過改變透鏡組的位置來實現減震和防抖的功能。根據攝像機的晃動,可以調節鏡頭的透鏡組的位置,圖像的光和陰影在到達電荷耦合器件圖像傳感器之前可以自行調節,因此拍攝的圖像不會模糊。光學防抖的缺點是成本高,因此只能應用于高端產品。

      電子防抖系統是指通過在電路中增加像素,并通過內置傳感器進行調節,實現防抖功能總之,無論上下、左右抖動,都可以通過總像素來校正。然而,電子防抖系統廣泛用于微型攝像機。電子防抖的缺點是:首先,電子防抖不會立即打開,因為當檢測到像素丟失時,打開電子防抖需要時間;其次,縮放和搖動時不能使用電子防抖,因為此時不可能確定像素損失是由身體搖動還是圖像移動引起的。


      白平衡

      物體反射的顏色取決于光源的顏色人腦可以檢測和判斷這種顏色變化,所以無論在陽光、多云天氣或室內光線下,人們仍然可以看到白色物體。然而,就DV而言,這些由不同光源產生的“白色”在顏色上仍然是不同的,一些包含淺藍色,另一些包含黃色或紅色。為了接近人們的視覺,數碼相機必須模仿人腦,并根據光線調整顏色,以便最終呈現出肉眼可見的白色。這叫做“白平衡”大多數數字電視提供“自動白平衡”功能


      電視系統

      目前,世界上使用三種主要的電視廣播系統:PAL、NTSC和SECAM。例如,PAL在中國大部分地區使用,NTSC在日本、韓國、東南亞、美國和其他歐美國家使用,而SECAM在俄羅斯使用我們在國內市場購買的數碼產品都是PAL標準


      LANC插孔

      LANC插孔的全名是本地應用控制總線系統,主要應用于索尼和佳能公司生產的相機,一般用于傳輸控制信號。通過該接口傳輸的串行信號,我們可以控制大多數攝像機的功能操作,如錄制、播放、快進、快退、縮放等。常見的LANC設備是遙控器(有線控制),如安裝在三腳架上的設備,以及各種數碼相機的擴展盒,如用于水下攝影的設備。甚至國外也有愛好者編寫掌上電腦的小程序,并使用掌上電腦來控制各種數字視頻操作。


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