CCD摄像机激光打靶信号处理系统研究(5)
2.3.2 摄像机的分类
当前的摄像机不仅功能齐全，而且种类凡多，单从外形体积上来看，从大到电视台摄像记者使用的肩扛型摄像机，到在银行、医院、商场、车站等公共场所随处可见的中型监控类摄像机，再到较小体积的家用摄录机，甚至到更小体积的USB摄像头、手机中的摄像等，全部可以归称为摄像机。若按摄像机产品的功能不同对其进行划分，则可分为枪机、一体化摄像机、烟感型摄像机、防水摄像机、电梯专用摄像机、低照度摄像机、红外摄像机、防暴摄像机等等；从色彩上又可将其分为黑白和彩色两类；对于不同质量的摄像机又可分为广播级、业务级和家用级三类；而根据摄像器件的不同类型，还可以将摄像机分为真空管摄像机和固体摄像机两种[18]。真空管摄像机读取电荷的方式采用的是电子扫描形式。且根据光电靶使用材料的不同，把真空管摄像机主要分为氧化铅管摄像机与硒砷碲管摄像机两类。氧化铅管摄像机一般用作广播级摄像机，其灵敏度高，图像质量以及光电转换线性较好。硒砷碲管摄像机价格较低，常用作业务级摄像机，且图像质量和性能均接近氧化铅管摄像机。真空管摄像机还可按管子的数量分为单管、两管、三管。广播电视系统都采用三管摄像机，以得到色彩还原好、清晰度高的图像质量。固体摄像机采用固体扫描的方式读取电荷，包括CCD型和CMOS型。目前应用最多，技术最成熟的是CCD摄像机。CCD摄像机采用CCD（电荷藕合器件）替代摄像管,实行光电转换、电荷储存与电荷转移。CCD的功能相当于摄像机内的摄像管。CCD摄像器件具有摄像管无可比拟的优点，如体积小、轻重量、低工作电压、长寿命、图像无几何失真等[19]。目前, CCD摄像机使用广泛，在广播电视系统中也得到了广泛的应用。在CCD摄像机中，CCD的数量、感光面积以及工作方式直接影响着所拍摄图像的质量。而按摄像机中CCD数量的不同又可将其划分为单片和三片式摄像机。其中三片式摄像机的质量最好，在广播电视系统中采用的均是三CCD摄像机。还可以按CCD电荷藕合器件的工不同作方式，将CCD摄像机分为三大类：第一类是FT（帧间转移型）方式。第二类IT（行间转移型）方式，第三类是FIT（帧行间转移型）方式。一般情况下FIT方式图像质量最好。而在CMOS（互补金属氧化物半导体）传感器中，每一个感光元件都直接整合了放大器和模数转换逻辑器件，当感光二极管接受光照，产生模拟的电信号之后，电信号首先会被该感光元件中的放大器放大，然后经由模数转换逻辑器件直接转换成对应的数字信号。换句话说，在CMOS传感器中，每一个感光元件都可以产生最终的数字信号输出，所得输出信号合并之后被直接送到DSP芯片中进行处理。但是CMOS感光元件中的放大器是模拟器件，因而不能保证每个像点的放大率都严格保持一致，以致放大后的图像数据无法代表被摄物体的原貌，最终在输出结果上体现出来的是图像中出现大量的噪声。可见，CMOS图像传感器的品质明显低于CCD图像传感器。此外，信号有模拟信号和数字信号之分，而根据信号方式的不同则可把摄像机分为模拟摄像机和数字摄像机两类。模拟摄像机处理输出的是视音频信号的时间和幅度都是连续变化的模拟信号。数字摄像机内部采用数字信号处理的方法，输出的是视音频信号的时间和幅度都是离散数据的数字信号。相比于模拟信号，数字信号不仅抗干扰和噪声能力强，可以长期保存和多次复制，而且更容易对其进行处理，在远距离传输的过程中不会产生模拟电路中出现的信噪比劣化、失真度劣化等损害性问题，电视节目制作的质量得以大大提高，因此数字摄像机在广播电视系统中得到越来越广泛的运用。
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