日本基恩士KEYENCE圖像識(shí)別傳感器 蘇州伊洛（特約銷售）

Charge Coupled Device （CCD） 電荷耦合器件。CCD是一種半導(dǎo)體裝置，能夠把光學(xué)影像轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)。 CCD上植入的微小光敏物質(zhì)稱作像素（Pixel）。一塊CCD上包含的像素?cái)?shù)越多，其提供的畫面分辨率也就越高。CCD的作用就像膠片一樣，但它是把圖像像素轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。CCD在攝像機(jī)、數(shù)碼相機(jī)和掃描儀中應(yīng)用廣泛，只不過攝像機(jī)中使用的是點(diǎn)陣CCD，即包括x、y兩個(gè)方向用于攝取平面圖像，而掃描儀中使用的是線性CCD，它只有x一個(gè)方向，y方向掃描由掃描儀的機(jī)械裝置來完成。 

：陳浩

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CCD它使用一種高感光度的半導(dǎo)體材料制成，能把光線轉(zhuǎn)變成電荷，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器芯片轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，數(shù)字信號(hào)經(jīng)過壓縮以后由相機(jī)內(nèi)部的閃速存儲(chǔ)器或內(nèi)置硬盤卡保存，因而可以輕而易舉地把數(shù)據(jù)傳輸給計(jì)算機(jī)，并借助于計(jì)算機(jī)的處理手段，根據(jù)需要和想像來修改圖像。CCD由許多感光單位組成，通常以百萬像素為單位。當(dāng)CCD表面受到光線照射時(shí)，每個(gè)感光單位會(huì)將電荷反映在組件上，所有的感光單位所產(chǎn)生的信號(hào)加在一起，就構(gòu)成了一幅完整的畫面。 
CCD，是英文Charge Coupled Device 即電荷耦合器件的縮寫，它是一種特殊半導(dǎo)體器件，上面有很多一樣的感光元件，每個(gè)感光元件叫一個(gè)像素。CCD在攝像機(jī)里是一個(gè)極其重要的部件，它起到將光線轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的作用，類似于人的眼睛，因此其性能的好壞將直接影響到攝像機(jī)的性能。 
衡量CCD好壞的指標(biāo)很多，有像素?cái)?shù)量，CCD尺寸，靈敏度，信噪比等，其中像素?cái)?shù)以及CCD尺寸是重要的指標(biāo)。像素?cái)?shù)是指CCD上感光元件的數(shù)量。攝像機(jī)拍攝的畫面可以理解為由很多個(gè)小的點(diǎn)組成，每個(gè)點(diǎn)就是一個(gè)像素。顯然，像素?cái)?shù)越多，畫面就會(huì)越清晰，如果CCD沒有足夠的像素的話，拍攝出來的畫面的清晰度就會(huì)大受影響，因此，理論上CCD的像素?cái)?shù)量應(yīng)該越多越好。但CCD像素?cái)?shù)的增加會(huì)使制造成本以及成品率下降，而且在現(xiàn)行電視標(biāo)準(zhǔn)下，像素?cái)?shù)增加到某一數(shù)量后，再增加對(duì)拍攝畫面清晰度的提果變得不明顯，因此，一般一百萬左右的像素?cái)?shù)對(duì)一般的使用已經(jīng)足夠了。 
單CCD攝像機(jī)是指攝像機(jī)里只有一片CCD并用其進(jìn)行亮度信號(hào)以及彩色信號(hào)的光電轉(zhuǎn)換，其中色度信號(hào)是用CCD上的一些特定的彩色遮罩裝置并結(jié)合后面的電路完成的。由于一片CCD同時(shí)完成亮度信號(hào)和色度信號(hào)的轉(zhuǎn)換，因此難免兩全，使得拍攝出來的圖像在彩色還原上達(dá)不到專業(yè)水平很的要求。為了解決這個(gè)問題，便出現(xiàn)了3CCD攝像機(jī)。3CCD，顧名思義，就是一臺(tái)攝像機(jī)使用了3片CCD。我們知道，光線如果通過一種特殊的棱鏡后，會(huì)被分為紅，綠，藍(lán)三種顏色，而這三種顏色就是我們電視使用的三基色，通過這三基色，就可以產(chǎn)生包括亮度信號(hào)在內(nèi)的所有電視信號(hào)。如果分別用一片CCD接受每一種顏色并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，然后經(jīng)過電路處理后產(chǎn)生圖像信號(hào)，這樣，就構(gòu)成了一個(gè)3CCD系統(tǒng)。 
和單CCD相比，由于3CCD分別用3個(gè)CCD轉(zhuǎn)換紅，綠，藍(lán)信號(hào)，拍攝出來的圖像從彩色還原上要比單CCD來的自然，亮度以及清晰度也比單CCD好。但由于使用了三片CCD，3CCD攝像機(jī)的價(jià)格要比單CCD貴很多。 
四色CCD是索尼公司在2003年推出的一種CCD新技術(shù)。四色即紅 綠 藍(lán) 品紅（RGBE）相對(duì)與傳統(tǒng)的三色（紅 綠 藍(lán)），四色CCD的色彩還原錯(cuò)誤率進(jìn)一步降低。因而使色彩還原更逼真。收款采用四色CCD的數(shù)碼相機(jī)是SNOY DSC—F828 
數(shù)碼相機(jī)規(guī)格表中的CCD一欄經(jīng)常寫著“1/2.7英寸CCD"等。這里的“1/2.7英寸"就是CCD的尺寸，實(shí)際上就是CCD對(duì)角線的長(zhǎng)度。 
現(xiàn)有的數(shù)碼相機(jī)一般采用1/2.7英寸、1/2.5英寸和1/1.8英寸等尺寸的CCD。CCD是受光元件(像素)的集合體，接收透過鏡頭的光并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。在像素?cái)?shù)一樣的情況下，CCD尺寸越大單位像素就越大。這樣，單位像素可以收集更多的光線，因此，理論上可以說有利于提高畫質(zhì)。 
但是，數(shù)碼相機(jī)畫質(zhì)的好壞不僅是由CCD決定的。鏡頭以及通過CCD輸出的電信號(hào)形成圖像的電路的性能等也能夠影響到相機(jī)的畫質(zhì)。所謂的“大尺寸CCD＝高畫質(zhì)"是不正確的。例如，雖然1/2.7英寸比1/1.8英寸尺寸小，但配備1/2.7英寸CCD的數(shù)碼相機(jī)并沒有受到畫質(zhì)不好的批評(píng)。 
現(xiàn)在，袖珍數(shù)碼相機(jī)日趨小巧輕便，出于設(shè)計(jì)上的考慮，其中大多采用1/2.7英寸的小型CCD。 
順便說一句，1/2.7英寸的“型"有時(shí)也寫作“inch"，不過，在這里不是普通的“1英寸＝25.4mm"。由于結(jié)合了CCD亮相前攝像機(jī)上使用的攝像管和顯示方式，因此，習(xí)慣上采用比較特殊的尺寸。1/2.7英寸為6.6mm，1/1.8英寸約為9mm。 
[編輯本段]CCD攝像機(jī)的選擇和分類 
CCD結(jié)構(gòu)及工作原理來源于中國(guó)儀器超市（www.cimart。。ｃｏｍ.cn）的資料： 
CCD結(jié)構(gòu)包含感光二極管、并行信號(hào)寄存器、并行信號(hào)寄存器、信號(hào)放大器、數(shù)摸轉(zhuǎn)換器等項(xiàng)目，將分別敘述如下； 
1. 感光二極管（Photodiode） 
2. 并行信號(hào)寄存器（Shift Register）：用于暫時(shí)儲(chǔ)存感光后產(chǎn)生的電荷。 
3. 并行信號(hào)寄存器（Transfer Register）：用于暫時(shí)儲(chǔ)存并行積存器的模擬信號(hào)并將電荷轉(zhuǎn)移放大。 
4. 信號(hào)放大器：用于放大微弱電信號(hào)。 
5. 數(shù)摸轉(zhuǎn)換器：將放大的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。 
CCD的工作原理由微型鏡頭、分色濾色片、感光層等三層，將分別敘述如下； 
1. 微型鏡頭 
微型鏡頭為CCD的*層，我們知道，數(shù)碼相機(jī)成像的關(guān)鍵是在于其感光層，為了擴(kuò)展CCD的采光率，必須擴(kuò)展單一像素的受光面積。但是提高采光率的辦法也容易使畫質(zhì)下降。這一層“微型鏡頭"就等于在感光層前面加上一副眼鏡。因此感光面積不再因?yàn)閭鞲衅鞯拈_口面積而決定，而改由微型鏡片的表面積來決定。 
2. 分色濾色片 
分色濾色片為CCD的第二層，目前有兩種分色方式，一是RGB原色分色法，另一個(gè)則是CMYK補(bǔ)色分色法這兩種方法各有優(yōu)缺點(diǎn)。首先，我們先了解一下兩種分色法的概念，RGB即三原色分色法，幾乎所有人類眼鏡可以識(shí)別的顏色，都可以通過紅、綠和藍(lán)來組成，而RGB三個(gè)字母分別就是Red, Green和Blue，這說明RGB分色法是通過這三個(gè)通道的顏色調(diào)節(jié)而成。再說CMYK，這是由四個(gè)通道的顏色配合而成，他們分別是青（C）、洋紅(M)、黃(Y)、黑(K)。在印刷業(yè)中，CMYK更為適用，但其調(diào)節(jié)出來的顏色不及RGB的多。 
原色CCD的優(yōu)勢(shì)在于畫質(zhì)銳利，色彩真實(shí)，但缺點(diǎn)則是噪聲問題。因此，大家可以注意，一般采用原色CCD的數(shù)碼相機(jī)，在ISO感光度上多半不會(huì)超過400。相對(duì)的，補(bǔ)色CCD多了一個(gè)Y黃色濾色器，在色彩的分辨上比較仔細(xì)，但卻犧牲了部分影像的分辨率，而在ISO值上，補(bǔ)色CCD可以容忍較高的感光度，一般都可設(shè)定在800以上 
3. 感光層 
感光層為CCD的第三層，這層主要是負(fù)責(zé)將穿過濾色層的光源轉(zhuǎn)換成電子信號(hào)，并將信號(hào)傳送到影像處理芯片，將影像還原。 
CCD芯片就像人的視網(wǎng)膜，是攝像頭的核心。目前我國(guó)尚無能力制造，市場(chǎng)上大部分?jǐn)z像頭采用的是日本SONY、SHARP、松下、LG等公司生產(chǎn)的芯片，現(xiàn)在韓國(guó)也有能力生產(chǎn)，但質(zhì)量就要稍遜*。 因?yàn)樾酒a(chǎn)時(shí)產(chǎn)生不同等級(jí)，各廠家獲得途徑不同等原因，造成CCD采集效果也大不相同。在購(gòu)買時(shí)，可以采取如下方法檢測(cè)：接通電源，連接視頻電纜到監(jiān)視器，關(guān)閉鏡頭光圈，看圖像全黑時(shí)是否有亮點(diǎn)，屏幕上雪花大不大，這些是檢測(cè)CCD芯片zui簡(jiǎn)單直接的方法，而且不需要其它儀器。然后可以打開光圈，看一個(gè)靜物，如果是彩色攝像頭，攝取一個(gè)色彩鮮艷的物體，查看監(jiān)視器上的圖像是否偏色，扭曲，色彩或灰度是否平滑。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；而殘次品的圖像就會(huì)有偏色現(xiàn)象，即使面對(duì)一張白紙，圖像也會(huì)顯示藍(lán)色或紅色。個(gè)別CCD由于生產(chǎn)車間的灰塵，CCD靶面上會(huì)有雜質(zhì)，在一般情況下，雜質(zhì)不會(huì)影響圖像，但在弱光或顯微攝像時(shí)，細(xì)小的灰塵也會(huì)造成不良的后果，如果用于此類工作，一定要仔細(xì)挑選。 
1、依成像色彩劃分 
彩色攝像機(jī)：適用于景物細(xì)部辨別，如辨別衣著或景物的顏色。 
黑白攝像機(jī)：適用于光線不充足地區(qū)及夜間無法安裝照明設(shè)備的地區(qū)，在僅監(jiān)視景物的位置或移動(dòng)時(shí)，可選用黑白攝像機(jī)。 
2、依分辨率靈敏度等劃分 
影像像素在38萬以下的為一般型，其中尤以25萬像素（512*492）、分辨率為400線的產(chǎn)品zui普遍。 
影像像素在38萬以上的高分辨率型。 
3、按CCD靶面大小劃分 
CCD芯片已經(jīng)開發(fā)出多種尺寸： 
目前采用的芯片大多數(shù)為1/3"和1/4"。在購(gòu)買攝像頭時(shí)，特別是對(duì)攝像角度有比較嚴(yán)格要求的時(shí)候，CCD靶面的大小，CCD與鏡頭的配合情況將直接影響視場(chǎng)角的大小和圖像的清晰度。 
1英寸——靶面尺寸為寬12.7mm*高9.6mm，對(duì)角線16mm。 
2/3英寸——靶面尺寸為寬8.8mm*高6.6mm，對(duì)角線11mm。 
1/2英寸——靶面尺寸為寬6.4mm*高4.8mm，對(duì)角線8mm。 
1/3英寸——靶面尺寸為寬4.8mm*高3.6mm，對(duì)角線6mm。 
1/4英寸——靶面尺寸為寬3.2mm*高2.4mm，對(duì)角線4mm。 
4、按掃描制式劃分 
PAL制、NTSC制。 中國(guó)采用隔行掃描（PAL）制式（黑白為CCIR），標(biāo)準(zhǔn)為625行，50場(chǎng)，只有醫(yī)療或其它專業(yè)領(lǐng)域才用到一些非標(biāo)準(zhǔn)制式。另外，日本為NTSC制式，525行，60場(chǎng)（黑白為EIA）。 
5、依供電電源劃分 
110VAC（NTSC制式多屬此類）； 
220VAC 
24VAC 
12VDC 
9VDC（微型攝像機(jī)多屬此類）。 
6、按同步方式劃分 
內(nèi)同步：用攝像機(jī)內(nèi)同步信號(hào)發(fā)生電路產(chǎn)生的同步信號(hào)來完成操作。 
外同步：使用一個(gè)外同步信號(hào)發(fā)生器，將同步信號(hào)送入攝像機(jī)的外同步輸入端。 
功率同步（線性鎖定，line lock）：用攝像機(jī)AC電源完成垂直推動(dòng)同步。 
外VD同步：將攝像機(jī)信號(hào)電纜上的VD同步脈沖輸入完成外VD同步。 
多臺(tái)攝像機(jī)外同步：對(duì)多臺(tái)攝像機(jī)固定外同步，使每一臺(tái)攝像機(jī)可以在同樣的條件下作業(yè)，因各攝像機(jī)同步，這樣即使其中一臺(tái)攝像機(jī)轉(zhuǎn)換到其他景物，同步攝像機(jī)的畫面亦不會(huì)失真。 
7、按照度劃分，CCD又分為： 
普通型 正常工作所需照度1~3LUX 
月光型 正常工作所需照度0.1LUX左右 
星光型 正常工作所需照度0.01LUX以下 
紅外型 采用紅外燈照明，在沒有光線的情況下也可以成像 
[編輯本段]CCD彩色攝像機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo) 
CCD尺寸，亦即攝像機(jī)靶面。原多為1/2英寸，現(xiàn)在1/3英寸的已普及化，1/4英寸和1/5英寸也已商品化。 
CCD像素，是CCD的主要性能指標(biāo)，它決定了顯示圖像的清晰程度，分辨率越高，圖像細(xì)節(jié)的表現(xiàn)越好。CCD是由面陣感光元素組成，每一個(gè)元素稱為像素，像素越多，圖像越清晰?，F(xiàn)在市場(chǎng)上大多以25萬和38萬像素為劃界，38萬像素以上者為高清晰度攝像機(jī)。 
水平分辨率。彩色攝像機(jī)的典型分辨率是在320到500電視線之間，主要有330線、380線、420線、460線、500線等不同檔次。分辨率是用電視線（簡(jiǎn)稱線TV LINES）來表示的，彩色攝像頭的分辨率在330~500線之間。分辨率與CCD和鏡頭有關(guān)，還與攝像頭電路通道的頻帶寬度直接相關(guān)，通常規(guī)律是1MHz的頻帶寬度相當(dāng)于清晰度為80線。 頻帶越寬，圖像越清晰，線數(shù)值相對(duì)越大。 
zui小照度，也稱為靈敏度。是CCD對(duì)環(huán)境光線的敏感程度，或者說是CCD正常成像時(shí)所需要的zui暗光線。照度的單位是勒克斯（LUX），數(shù)值越小，表示需要的光線越少，攝像頭也越靈敏。月光級(jí)和星光級(jí)等高增感度攝像機(jī)可工作在很暗條件，2~3lux屬一般照度，現(xiàn)在也有低于1lux的普通攝像機(jī)問世。 
掃描制式。有PAL制和NTSC制之分。 
攝像機(jī)電源。交流有220V、110V、24V，直流為12V 或9V。 
信噪比。典型值為46db，若為50db，則圖像有少量噪聲，但圖像質(zhì)量良好；若為60db，則圖像質(zhì)量?jī)?yōu)良，不出現(xiàn)噪聲。 
視頻輸出。多為1Vp-p、75Ω，均采用BNC接頭。 
鏡頭安裝方式。有C和CS方式，二者間不同之處在于感光距離不同。 
[編輯本段]CCD彩色攝像機(jī)的可調(diào)整功能 
同步方式的選擇 
A、對(duì)單臺(tái)攝像機(jī)而言，主要的同步方式有下列三種： 
內(nèi)同步——利用攝像機(jī)內(nèi)部的晶體振蕩電路產(chǎn)生同步信號(hào)來完成操作。 
外同步——利用一個(gè)外同步信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的同步信號(hào)送到攝像機(jī)的外同步輸入端來實(shí)現(xiàn)同步。 
電源同步——也稱之為線性鎖定或行鎖定，是利用攝像機(jī)的交流電源來完成垂直推動(dòng)同步，即攝像機(jī)和電源零線同步。 
B、對(duì)于多攝像機(jī)系統(tǒng)，希望所有的視頻輸入信號(hào)是垂直同步的，這樣在變換攝像機(jī)輸出時(shí)，不會(huì)造成畫面失真，但是由于多攝像機(jī)系統(tǒng)中的各臺(tái)攝像機(jī)供電可能取自三相電源中的不同相位，甚至整個(gè)系統(tǒng)與交流電源不同步，此時(shí)可采取的措施有： 
均采用同一個(gè)外同步信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的同步信號(hào)送入各臺(tái)攝像機(jī)的外同步輸入端來調(diào)節(jié)同步。 
調(diào)節(jié)各臺(tái)攝像機(jī)的“相位調(diào)節(jié)"電位器，因攝像機(jī)在出廠時(shí)，其垂直同步是與交流電的上升沿正過零點(diǎn)同相的，故使用相位延遲電路可使每臺(tái)攝像機(jī)有不同的相移，從而獲得合適的垂直同步，相位調(diào)整范圍0~360度。 
自動(dòng)增益控制 
所有攝像機(jī)都有一個(gè)將來自CCD的信號(hào)放大到可以使用水準(zhǔn)的視頻放大器，其放大量即增益，等效于有較高的靈敏度，可使其在微光下靈敏，然而在亮光照的環(huán)境中放大器將過載，使視頻信號(hào)畸變。為此，需利用攝像機(jī)的自動(dòng)增益控制（AGC）電路去探測(cè)視頻信號(hào)的電平，適時(shí)地開關(guān)AGC，從而使攝像機(jī)能夠在較大的光照范圍內(nèi)工作，此即動(dòng)態(tài)范圍，即在低照度時(shí)自動(dòng)增加攝像機(jī)的靈敏度，從而提高圖像信號(hào)的強(qiáng)度來獲得清晰的圖像。 
背景光補(bǔ)償 
通常，攝像機(jī)的AGC工作點(diǎn)是通過對(duì)整個(gè)視場(chǎng)的內(nèi)容作平均來確定的，但如果視場(chǎng)中包含一個(gè)很亮的背景區(qū)域和一個(gè)很暗的前景目標(biāo)，則此時(shí)確定的AGC工作點(diǎn)有可能對(duì)于前景目標(biāo)是不夠合適的，背景光補(bǔ)償有可能改善前景目標(biāo)顯示狀況。 
當(dāng)背景光補(bǔ)償為開啟時(shí)，攝像機(jī)僅對(duì)整個(gè)視場(chǎng)的一個(gè)子區(qū)域求平均來確定其AGC工作點(diǎn)，此時(shí)如果前景目標(biāo)位于該子區(qū)域內(nèi)時(shí)，則前景目標(biāo)的可視性有望改善。 
電子快門 
在CCD攝像機(jī)內(nèi)，是用光學(xué)電控影像表面的電荷積累時(shí)間來操縱快門。電子快門控制攝像機(jī)CCD的累積時(shí)間，當(dāng)電子快門關(guān)閉時(shí)，對(duì)NTSC攝像機(jī)，其CCD累積時(shí)間為1/60秒；對(duì)于PAL攝像機(jī)，則為1/50秒。當(dāng)攝像機(jī)的電子快門打開時(shí)，對(duì)于NTSC攝像機(jī)，其電子快門以261步覆蓋從1/60秒到1/10000秒的范圍；對(duì)于PAL型攝像機(jī)，其電子快門則以311步覆蓋從1/50秒到1/10000秒的范圍。當(dāng)電子快門速度增加時(shí)，在每個(gè)視頻場(chǎng)允許的時(shí)間內(nèi)，聚焦在CCD上的光減少，結(jié)果將降低攝像機(jī)的靈敏度，然而，較高的快門速度對(duì)于觀察運(yùn)動(dòng)圖像會(huì)產(chǎn)生一個(gè)“停頓動(dòng)作"效應(yīng)，這將大大地增加攝像機(jī)的動(dòng)態(tài)分辨率。 
白平衡 
白平衡只用于彩色攝像機(jī)，其用途是實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)圖像能反映景物狀況，有手動(dòng)白平衡和自動(dòng)白平衡兩種方式。 
A、自動(dòng)白平衡 
連續(xù)方式——此時(shí)白平衡設(shè)置將隨著景物色彩溫度的改變而連續(xù)地調(diào)整，范圍為2800~6000K。這種方式對(duì)于景物的色彩溫度在拍攝期間不斷改變的場(chǎng)合是zui適宜的，使色彩表現(xiàn)自然，但對(duì)于景物中很少甚至沒有白色時(shí)，連續(xù)的白平衡不能產(chǎn)生*的彩色效果。 
按鈕方式——先將攝像機(jī)對(duì)準(zhǔn)諸如白墻、白紙等白色目標(biāo)，然后將自動(dòng)方式開關(guān)從手動(dòng)撥到設(shè)置位置，保留在該位置幾秒鐘或者至圖像呈現(xiàn)白色為止，在白平衡被執(zhí)行后，將自動(dòng)方式開關(guān)撥回手動(dòng)位置以鎖定該白平衡的設(shè)置，此時(shí)白平衡設(shè)置將保持在攝像機(jī)的存儲(chǔ)器中，直至再次執(zhí)行被改變?yōu)橹?，其范圍?300~10000K，在此期間，即使攝像機(jī)斷電也不會(huì)丟失該設(shè)置。以按鈕方式設(shè)置白平衡zui為和可靠，適用于大部分應(yīng)用場(chǎng)合。 
B、手動(dòng)白平衡 
開手動(dòng)白平衡將關(guān)閉自動(dòng)白平衡，此時(shí)改變圖像的紅色或藍(lán)色狀況有多達(dá)107個(gè)等級(jí)供調(diào)節(jié)，如增加或減少紅色各一個(gè)等級(jí)、增加或減少藍(lán)色各一個(gè)等級(jí)。除次之外，有的攝像機(jī)還有將白平衡固定在3200K（白熾燈水平）和5500K（日光水平）等檔次命令。 
色彩調(diào)整 
對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用而言，是不需要對(duì)攝像機(jī)作色彩調(diào)整的，如需調(diào)整則需細(xì)心調(diào)整以免影響其他色彩，可調(diào)色彩方式有： 
紅色—黃色色彩增加，此時(shí)將紅色向洋紅色移動(dòng)一步。 
紅色—黃色色彩減少，此時(shí)將紅色向黃色移動(dòng)一步。 
藍(lán)色—黃色色彩增加，此時(shí)將藍(lán)色向青藍(lán)色移動(dòng)一步。 
藍(lán)色—黃色色彩減少，此時(shí)將藍(lán)色向洋紅色移動(dòng)一步。 
[編輯本段]CCD攝像機(jī)主要技術(shù)參數(shù)解釋 
1. 什么是CCD攝像機(jī)？ 
CCD是Charge Coupled Device(電荷耦合器件)的縮寫，它是一種半導(dǎo)體成像器件，因而具有靈敏度高、抗強(qiáng)光、畸變小、體積小、壽命長(zhǎng)、抗震動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)。 
2. CCD攝像機(jī)的工作方式 
被攝物體的圖像經(jīng)過鏡頭聚焦至CCD芯片上，CCD根據(jù)光的強(qiáng)弱積累相應(yīng)比例的電荷，各個(gè)像素積累的電荷在視頻時(shí)序的控制下，逐點(diǎn)外移，經(jīng)濾波、放大處理后，形成視頻信號(hào)輸出。視頻信號(hào)連接到監(jiān)視器或電視機(jī)的視頻輸入端便可以看到與原始圖像相同的視頻圖像。 
3. 分辨率的選擇 
評(píng)估攝像機(jī)分辨率的指標(biāo)是水平分辨率，其單位為線對(duì)，即成像后可以分辨的黑白線對(duì)的數(shù)目。常用的黑白攝像機(jī)的分辨率一般為380-600，彩色為380-480，其數(shù)值越大成像越清晰。一般的監(jiān)視場(chǎng)合，用400線左右的黑白攝像機(jī)就可以滿足要求。而對(duì)于醫(yī)療、圖像處理等特殊場(chǎng)合，用600線的攝像機(jī)能得到更清晰的圖像。 
4. 成像靈敏度 
通常用zui低環(huán)境照度要求來表明攝像機(jī)靈敏度，黑白攝像機(jī)的靈敏度大約是0.02-0.5Lux(勒克斯)，彩色攝像機(jī)多在1Lux以上。0.1Lux的攝像機(jī)用于普通的監(jiān)視場(chǎng)合；在夜間使用或環(huán)境光線較弱時(shí)，推薦使用0.02Lux的攝像機(jī)。與近紅外燈配合使用時(shí)，也必須使用低照度的攝像機(jī)。另外攝像的靈敏度還與鏡頭有關(guān)，0.97Lux/F0.75相當(dāng)于2.5Lux/F1.2相當(dāng)于3.4Lux/F1.參考環(huán)境照度： 夏日陽光下 100000Lux 陰天室外 10000Lux 電視臺(tái)演播室 1000Lux 距60W臺(tái)燈60cm桌面 300Lux 室內(nèi)日光燈 100Lux 黃昏室內(nèi) 10Lux 20cm處燭光 10-15Lux 夜間路燈 0.1Lux 
5. 電子快門 
電子快門的時(shí)間在1/50-1/100000秒之間，攝像機(jī)的電子快門一般設(shè)置為自動(dòng)電子快門方式，可根據(jù)環(huán)境的亮暗自動(dòng)調(diào)節(jié)快門時(shí)間，得到清晰的圖像。有些攝像機(jī)允許用戶自行手動(dòng)調(diào)節(jié)快門時(shí)間，以適應(yīng)某些特殊應(yīng)用場(chǎng)合。 
6. 外同步與外觸發(fā) 
外同步是指不同的視頻設(shè)備之間用同一同步信號(hào)來保證視頻信號(hào)的同步，它可保證不同的設(shè)備輸出的視頻信號(hào)具有相同的幀、行的起止時(shí)間。為了實(shí)現(xiàn)外同步，需要給攝像機(jī)輸入一個(gè)復(fù)合同步信號(hào)(C-sync)或復(fù)合視頻信號(hào)。外同步并不能保證用戶從時(shí)刻得到完整的連續(xù)的一幀圖像，要實(shí)現(xiàn)這種功能，必須使用一些特殊的具有外觸發(fā)功能的攝像機(jī)。 
7. 光譜響應(yīng)特性 
CCD器件由硅材料制成，對(duì)近紅外比較敏感，光譜響應(yīng)可延伸至1.0um左右。其響應(yīng)峰值為綠光(550nm)，分布曲線如右圖所示。夜間隱蔽監(jiān)視時(shí)，可以用近紅外燈照明，人眼看不清環(huán)境情況，在監(jiān)視器上卻可以清晰成像。由于CCD傳感器表面有一層吸收紫外的透明電極，所以CCD對(duì)紫外不敏感。彩色攝像機(jī)的成像單元上有紅、綠、蘭三色濾光條，所以彩色攝像機(jī)對(duì)紅外、紫外均不敏感。 
8. CCD芯片的尺寸 
CCD的成像尺寸常用的有1/2"、1/3"等，成像尺寸越小的攝像機(jī)的體積可以做得更小些。在相同的光學(xué)鏡頭下，成像尺寸越大，視場(chǎng)角越大。 芯片規(guī)格 成像面大小(寬X高) 對(duì)角線 1/2 6.4x4.8mm 8mm 1/3 4.8x3.6mm 6mm 
觀眾提問： 
對(duì)于細(xì)節(jié)沒有寫清楚。首先，對(duì)于光線的處理沒有寫清楚，包括微型鏡頭是一個(gè)什么樣的鏡頭（凸透鏡？），光線匯聚到象素？其次，對(duì)于分色濾色片的描述更模糊，如果是RGB，是有三個(gè)濾色片還是一個(gè)濾色片分時(shí)控制過慮的顏色來處理不同顏色的亮度？如果是三個(gè)濾色片，肯定會(huì)分為三層，每層要加上一個(gè)象素，這種方案基本可以否決。因此，應(yīng)該是分時(shí)控制濾色，這樣的一個(gè)后果是比3CC的處理速度要慢很多（因?yàn)橐刂茷V色片的濾色），還要考慮一個(gè)區(qū)別就是通過控制濾色片的濾色效果是否有靜態(tài)濾色片（暫時(shí)稱為鏡頭濾色片，不能通過控制動(dòng)態(tài)濾色）濾色效果好，這可能就是3CCD單CCD在成像上的區(qū)別。zui后，對(duì)于3CCD的象素計(jì)算和單CCD如何對(duì)比也沒有說明。3CCD的原理是通過三棱鏡分光（RGB），然后投射的不同的CCD上面（個(gè)人認(rèn)為3CCD和單CCD使用的CCD應(yīng)該不是一樣的，3CCD使用的可能沒有濾色片，當(dāng)然，也可以使用和單CCD一樣有濾色片的，這樣成本可能增加），這樣的一個(gè)后果是由一個(gè)CCD的象素決定了整個(gè)拍攝畫面的象素，而并不是廠家吹噓的畫面象素是單個(gè)CCD×3。這樣一來，松下的3CCD實(shí)際上是以犧牲畫面象素來換取色彩還原。象素當(dāng)然可以通過數(shù)學(xué)插值的方式來補(bǔ)充，所以，對(duì)外看到的畫面象素和其他的單CCD的畫面象素一樣，如果放大，可能3CCD的畫面就比單CCD（同樣象素）的模糊，不知道有人測(cè)試過沒有。