摄像头功能及特性一二谈

摄像头功能及特性一二谈内容摘要：

摄像头功能及特性一二谈 摄像头摄 像 头 （ 、 摄 像 头 简 介摄 像 头 ( 称 为 电 脑 相 机 ， 电 脑 眼 等 ， 它 作 为 一 种 视 频 输 入 设 备， 在 过 去 被 广 泛 的 运 用 于 视 频 会 议 ， 远 程 医 疗 及 实 时 监 控 等 方 面。 近 年 以 来 ，随 着 互 联 网 技 术 的 发 展 、 网 络 速 度 的 不 断 提 高 、 再 加 上 感 光 成 像 器 件 技 术 的 成熟 并 大 量 用 于 摄 像 头 的 制 造 上 ， 这 使 得 它 的 价 格 降 到 普 通 人 可 以 承 受 的 水 平。 普 通 的 人 也 可 以 彼 此 通 过 摄 像 头 在 网 络 进 行 有 影 像 、 有 声 音 的 交 谈 和 沟 通。 另外 ， 人 们 还 可 以 将 其 用 于 当 前 各 种 流 行 的 数 码 影 像 ， 影 音 处 理。 二 、 摄 像 头 的 分 类摄 像 头 分 为 数 字 摄 像 头 和 模 拟 摄 像 头 两 大 类 ， 模 拟 摄 像 头 可 以 将 视 频 采 集设 备 产 生 的 模 拟 视 频 信 号 转 换 成 数 字 信 号 ， 进 而 将 其 储 存 在 计 算 机 里 ； 模 拟 摄像 头 捕 捉 到 的 视 频 信 号 必 须 经 过 特 定 的 视 频 捕 捉 卡 将 模 拟 信 号 转 换 成 数 字 模 式， 并 加 以 压 缩 后 才 可 以 转 换 到 计 算 机 上 运 用 ； 数 字 摄 像 头 可 以 直 接 捕 捉 影 像 ，然 后 通 过 串 ， 并 口 或 者 口 传 到 计 算 机 里。 现 在 电 脑 市 场 上 的 摄 像 头 基本 以 数 字 摄 像 头 为 主 ， 而 数 字 摄 像 头 中 又 以 使 用 新 型 数 据 传 输 接 口 的 字 摄 像 头 为 主 ， 目 前 市 场 上 可 见 的 大 部 分 都 是 这 种 产 品。 除 此 之 外 还 有 一 种 与视 频 采 集 卡 配 合 使 用 的 产 品 ， 但 目 前 还 不 是 主 流 ， 由 于 个 人 电 脑 的 迅 速 普 及 ，模 拟 摄 像 头 的 整 体 成 本 较 高 等 原 因 ， 口 的 传 输 速 度 远 远 高 于 串 口 ， 并 口的 速 度 ， 因 此 现 在 市 场 热 点 主 要 是 口 的 数 字 摄 像 头 ， 以 下 主 要 是 指 口 的 数 字 摄 像 头。 根 据 摄 像 头 的 形 态 ， 可 以 分 为 桌 面 底 座 式 、 高 杆 式 及 液 晶 挂 式 三 大 类 型 ；随 着 人 们 对 审 美 要 求 的 提 高 ， 发 现 高 杆 式 及 液 晶 挂 式 的 摄 像 头 看 起 来 让 图像 更 美 ， 所 以 ， 目 前 市 场 主 流 是 高 杆 式 及 液 晶 挂 式。 液 晶 挂 式 最 早 是 罗 技 推 出， 随 后 微 软 、 沃 乐 品 牌 相 继 推 出。 根 据 摄 像 头 的 功 能 ， 还 可 以 分 为 防 偷 窥 型 摄 像 头 、 夜 视 型 摄 像 头。 其 他 防偷 窥 摄 像 头 最 早 是 由 沃 乐 技 推 出 的 ， 其 原 理 是 在 摄 像 头 的 主 体 上 增 加一 个 电 源 开 关 ， 在 不 使 用 的 时 候 把 摄 像 头 的 电 源 切 断 ， 从 而 避 免 在 黑 客 远 程 启动 摄 像 头 ， 达 到 反 偷 窥 的 目 的。 其 代 表 性 的 产 品 是 黑 莓 与 狮 子 王。 夜 视 型 是 指摄 像 头 是 否 具 备。 该 灯 可 以 弥 补 低 照 度 下 光 线 的 不 足。 根 据 摄 像 头 是 否 需 要 安 装 驱 动 ， 可 以 分 为 有 驱 型 与 无 驱 型 摄 像 头 ， 有 驱 型指 的 是 不 论 在 什 么 系 统 下 ， 都 需 要 安 装 对 应 的 驱 动 程 序 ； 无 驱 型 ， 是 指 在 xp 上 ， 无 需 安 装 驱 动 程 序 ， 插 入 电 脑 即 可 使 用 ； 无 驱 型 由 于 使用 的 便 捷 ， 已 经 成 为 主 流。 三 、 摄 像 头 的 工 作 原 理摄 像 头 的 工 作 原 理 大 致 为 ： 景 物 通 过 镜 头 ( 成 的 光 学 图 像 投 射 到图 像 传 感 器 表 面 上 ， 然 后 转 为 电 信 号 ， 经 过 A/D(模 数 转 换 )转 换 后 变 为 数 字 图像 信 号 ， 再 送 到 数 字 信 号 处 理 芯 片 ( 加 工 处 理 ， 再 通 过 口 传 输到 电 脑 中 处 理 ， 通 过 显 示 器 就 可 以 看 到 图 像 了。 四 、 摄 像 头 的 主 要 结 构 和 组 件从 摄 像 头 的 工 作 原 理 就 可 以 列 出 摄 像 头 的 主 要 结 构 和 组 件 ：1、 主 控 芯 片 （ 详 情 请 参 阅 下 面 介 绍 ）2、 感 光 芯 片 （ 详 情 请 参 阅 下 面 介 绍 ）3、 镜 头 （ 详 情 请 参 阅 下 面 介 绍 ）4、 电 源。 摄 像 头 内 部 需 要 两 种 工 作 电 压 ： 因 此 好 的 摄 像头 内 部 电 源 也 是 保 证 摄 像 头 稳 定 工 作 的 一 个 因 素。 五 、 摄 像 头 的 一 些 技 术 指 标1、 图 像 解 析 度 /分 辨 率 (280 称 130 万 像 素024 称 80 万 像 素00 称 50 万 像 素40 称 30 万 像 素 (35 万 是 指 64852 称 10 万 像 素207660 2、 图 像 格 式 (420 是 目 前 最 常 用 的 两 种 图 像 格 式。 表 示 R、 G、 B 三 种 颜 色 各 8最 多 可 表 现 256 级 浓 淡 ， 从而 可 以 再 现 256*256*256 种 颜 色。 式 之 一。 其 它 格 式 有 :2 等。 3、 自 动 白 平 衡 调 整 ( 义 ： 要 求 在 不 同 色 温 环 境 下 ， 照 白 色 的 物 体 ， 屏 幕 中 的 图 像 应 也 是 白 色的。 色 温 表 示 光 谱 成 份 ， 光 的 颜 色。 色 温 低 表 示 长 波 光 成 分 多。 当 色 温 改 变 时， 光 源 中 三 基 色 (红 、 绿 、 蓝 )的 比 例 会 发 生 变 化 ， 需 要 调 节 三 基 色 的 比 例 来 达到 彩 色 的 平 衡 ， 这 就 是 白 平 衡 调 节 的 实 际。 4、 图 像 压 缩 方 式( 态 图 像 压 缩 方 式。 一 种 有 损 图 像的 压 缩 方 式。 压 缩 比 越 大 ， 图 像 质 量 也 就 越 差。 当 图 像 精 度 要 求 不 高 存 储 空 间有 限 时 ， 可 以 选 择 这 种 格 式。 目 前 大 部 分 数 码 相 机 都 使 用 式。 5、 彩 色 深 度 (色 彩 位 数 )反 映 对 色 彩 的 识 别 能 力 和 成 像 的 色 彩 表 现 能 力 、 实 际 就 是 A/D 转 换 器 的量 化 精 度 、 是 指 将 信 号 分 成 多 少 个 等 级。 常 用 色 彩 位 数 ( 示 ， 彩 色 深 度 越高 ， 获 得 的 影 像 色 彩 就 越 艳 丽 动 人。 现 在 市 场 上 的 摄 像 头 均 已 达 到 24 位 ， 有的 甚 至 是 32 位6、 图 像 噪 音指 的 是 图 像 中 的 杂 点 干 挠。 表 现 为 图 像 中 有 固 定 的 彩 色 杂 点。 7、 视 角与 人 的 眼 睛 成 像 是 相 成 原 理 ， 简 单 说 就 是 成 像 范 围。 8、 输 出 /输 入 接 口串 行 接 口 (22):传 输 速 率 慢 ， 为 115 接 口 ( 速 率 可 以 达 到 1 接 口 ( 速 率 也 是 115s， 一 般 笔 记 本 电 脑 有 此 接 口通 用 串 行 总 线 即 插 即 用 的 接 口 标 准 ， 支 持 热 插 拔 ， 率可 达 12s, 达 480 线 )接 口 (亦 称 其 传 输 速 率 可 达 100M400s 【 摄 像 头 的 进 一 步 分 析 】从 摄 像 头 的 组 成 来 看 决 定 一 个 摄 像 头 的 品 质 从 硬 件 上 来 说 主 要 是 ： 镜 头 、主 控 芯 片 与 感 光 芯 片。 1、 镜 头 ( 层 “全 玻 ”， 也 算 目 前 顶 级 的 摄 像 头 镜 头 了。 镜 头 的 组 成 是 透 镜 结 构 ， 由 几片 透 镜 组 成 ， 一 般 有 塑 胶 透 镜 ( 玻 璃 透 镜 ( 通 常 摄 像 头 用 的 镜头 构 造 有 ： 1P、 2P、 1124G 等。 透 镜 越 多 ， 成 本 越 高 ；玻 璃 透 镜 比 塑 胶 贵。 因 此 一 个 品 质 好 的 摄 像 头 应 该 是 采 用 玻 璃 镜 头 ， 成 像 效 果就 相 对 塑 胶 镜 头 会 好。 现 在 市 场 上 的 大 多 摄 像 头 产 品 为 了 降 低 成 本 ， 一 般 会 采用 塑 胶 镜 头 或 半 塑 胶 半 玻 璃 镜 头 (即 ： 1P、 2P、 11 )。 2、 感 光 芯 片 (是 组 成 数 码 摄 像 头 的 重 要 组 成 部 分 ， 根 据 元 件 不 同 分 为电 荷 耦 合 元 件 ） 应 用 在 摄 影 摄 像 方 面 的高 端 技 术 元 件。 金 属 氧 化 物 半 导体 元 件 ） 应 用 于 较 低 影 像 品 质 的 产 品 中。 目 前 件 的 尺 寸 多 为 1/3 英 寸 或 者 1/4 英 寸 ， 在 相 同 的 分 辨 率 下 ，宜 选 择 元 件 尺 寸 较 大 的 为 好。 优 点 是 灵 敏 度 高 ， 噪 音 小 ， 信 噪 比 大。 但 是 生 产 工 艺 复 杂 、 成 本 高、 功 耗 高。 优 点 是 集 成 度 高 、 功 耗 低 (不 到 1/3)、 成 本 低。 但 是 噪音 比 较 大 、 灵 敏 度 较 低 、 对 光 源。