如何识别监控摄像机品质

ttnchina

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king1976

这篇文章的作者：张柏松，不知道是何方神仙。可能实际使用上有不少经验，但对CCD和CMOS的区别，理论上解释得一团糟。
见原文“ CCD的加工工艺有两种，一种是TTL工艺，一种是CMOS工艺，现在市场上所说的CCD和CMOS其实都是CCD，只不过是加工工艺不同”

king1976

认真学习熟记这篇文章的话，会成为“知道人”，而不是“知识份子”

ynkmdwl

ynkmdwl

infall

文章还是不错的
最起码我知道我买的240元540线OSD菜单的视频头
是假SONY 韩国芯片的，呵呵

uery

最直接的是几个放一起比较，好坏就出来了:em24:

电动机

什么是CCD
CCD是Charge Coupled Device(电荷耦合器件)的缩写，它是一种半导体成像器件，因而具有灵敏度高、抗强光、畸变小、体积小、寿命长、抗震动等优点。
CCD器件由硅材料制成，对近红外比较敏感，光谱响应可延伸至1.0um左右。其响应峰值为绿光(550nm)，分布曲线如右图所示。夜间隐蔽监视时，可以用近红外灯照明，人眼看不清环境情况，在监视器上却可以清晰成像。由于CCD传感器表面有一层吸收紫外的透明电极，所以CCD对紫外不敏感。彩色摄像机的成像单元上有红、绿、兰三色滤光条，所以彩色摄像机对红外、紫外均不敏感。
CCD摄像机的工作方式：
被摄物体的图像经过镜头聚焦至CCD芯片上，CCD根据光的强弱积累相应比例的电荷，各个像素积累的电荷在视频时序的控制下，逐点外移，经滤波、放大处理后，形成视频信号输出。视频信号连接到监视器或电视机的视频输入端便可以看到与原始图像相同的视频图像。CCD在工作时，上百万个像素感光后会生成上百万个电荷，所有的电荷全部经过一个“放大器”进行电压转变，形成电子信号，因此，这个“放大器”就成为了一个制约图像处理速度的“瓶颈”，所有电荷由单一通道输出，就像千军万马从一座桥上通过，当数据量大的时候就发生信号“拥堵”，而HDV格式却恰恰需要在短时间内处理大量数据，因此，在民用级产品中使用单CCD无法满足高速读取高清数据的需要。

电动机

CCD称为“电荷耦合器件”，CCD实际上只是一个把从图像半导体中出来的电子有组织地储存起来的方法。
在传统观念中，CCD代表着高解析度、低噪点等优点，而CMOS由于噪点问题，一直与电脑摄像头、手机摄像头等对画质要求不高的电子产品联系在一起。但是现在CMOS摄像机绝非只局限于简单的应用，甚至发展为高清系列。首先我们必须从CCD和CMOS的不同工作原理说起。
CMOS称为“互补金属氧化物半导体”，CMOS实际上只是将晶体管放在硅块上的技术，没有更多的含义。传感器被称为CMOS传感器只是为了区别于CCD传感器，与传感器处理影像的真正方法无关。

[ 本帖最后由 电动机 于 2010-7-13 22:11 编辑 ]

电动机

CMOS在工作时，每个像素点都有一个单独的放大器转换输出，因此CMOS没有CCD的“瓶颈”问题，能够在短时间内处理大量数据，输出高清影像，因此也能都满足HDV（高清数码摄像机）的需求。另外，CMOS工作所需要的电压比CCD低很多，功耗大约只有CCD的1/3。因此，电池尺寸可以做得更小，使得摄像机的体积也就做得更小。而且，每个CMOS都有单独的数据处理能力，这也大大减少的集成电路的体积，这也让高清数码摄像机得以实现小型化。

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可以简单的理解为CMOS是一个可以直接并行读取的RAM，而CCD只能串行驱动读出。

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一般人眼能看到1Lux照度(满月的夜晚)以下的目标，CCD传感器通常能看到比人眼略好在0.1~3Lux，是CMOS传感器感光度的3到10倍。CMOS传感器的感光度一般在6到15Lux的范围内，CMOS传感器有固定比CCD传感器高10倍的噪音，固定的图案噪音始终停留在屏幕上好像那就是一个图案，因为CMOS传感器在10Lux以下基本没用，因此大量的摄像机都是用CCD传感器，而CMOS传感器一般用于非常低端的家庭安全监控方面。
但是，特殊情况有2个例外，CMOS传感器可以做得非常大并有和CCD传感器同样的感光度，CMOS传感器非常快速，比CCD传感器要快10到100倍，因此非常适用于特殊应用如HDV（高清数码摄像机）或者高帧摄像机。CMOS传感器可以将所有逻辑和控制环都放在同一个硅芯片块上，可以使摄像机变得简单并易于携带，因此CMOS摄像机可以做得非常小。加上技术进步，上千万像素的CMOS几乎可以轻松的实现，而CCD就显得望尘莫及了，大量1080p类型的HDV和HDTV几乎都是清一色的CMOS成像传感器。

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CMOS图像传感器尽管耗能同样或者高于CCD传感器，但是CMOS摄像机使用很少的圆环如CDS，TG和DSP环，所以同样尺寸的总能量消耗比CCD摄像机减少了1/2到1/4。

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CMOS数码摄像机工作原理是这样：CMOS感光后生成一个电信号，再把电信号转化为数字信号，再通过独特的算法把数字信号还原为图像，这其中，影像的计算处理就成了一个极其关键的步骤。很多厂商为CMOS感光芯片专门开发了“增强型影像处理器”，它使用了一种全新的算法，能够很好地提升HDV影像的动态范围，平衡光暗度，表现影像的层次感。所谓“动态范围”是指一台摄像机在暗处拍摄物体时候的影像再现能力，这是考察数码摄像机成像质量的一个重要标准，高动态范围可以在暗处实现原始影像真实重现和同时有很好的细节表现力。“增强型影像处理器”把原始的影像信号分离成为“图像信号”和“亮度信号”，画面的明暗处被分别优化处理，更加逼真传神，高清晰的视频信号就这样实现了。

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CMOS传感器不需要复杂的处理过程，直接将图像半导体产生的电子转变成电压信号，因此就非常快。这个优点使得CMOS传感器对于高帧摄像机非常有用，高帧速度能达到400到2000帧/秒。这个优点对于眺望高速移动的物体非常有用，然而由于没有高速的数字讯号处理器，所以市场上只有很少的高速摄像机并一般价格都非常高。相比之下，即使是最快的CCD摄像机（敏通生产的75帧CCD摄像机）已经比PAL TV标准的25帧/秒快了3倍，但已经达到了CCD设备的物理极限。

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随着CMOS在制造工艺和影像处理技术上的不断突破，业内对CMOS的前景预测也越来越乐观。高清数字影像的普及更是CMOS技术发展的一个难得机遇。而且，与CCD相比，CMOS的制造原理更加简单，体积更小，功耗可以大大的降低，种种迹像表明：图像传感器的领域正面临着一个重大转折，尽管从目前的状况看，CMOS与CCD图像传感器的应用市场仍然有一个分界，但这个界限似乎越来越模糊。有专家预言，随着2000万像素的CMOS图像传感器的上市，图像传感器即将进入“CMOS时代”。

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CCD会不会消亡？
CCD和CMOS的制造过程和电子半导体技术息息相关，不同于传统底片采用化学制备工艺，CCD感光原件是在晶圆上(Circular disk)藉由加工技术"蚀刻"出来。90年代初期CCD规格较没有统一，因此呈现混乱的局面，特别是发展厂商希冀以不同的生产技术和切割方式创造最佳利润，以至于特殊规格出现导致例外的发展。市场优胜劣败的淘汰下，现今量产CCD的公司只剩下：SONY、Philps、Kodak、Matsushita、Fuji、SANYO和SHARP，相关技术和规格几乎大部分已由日本厂商统一制订。
高清数字摄像机标准目前没有统一标准，模拟摄像机还处在垄断地位，普通CMOS工艺的图像传感器相比CCD之下还不具备替代CCD的可能，毕竟目前价格已经很低了，没有了价格上的利润刺激，不可能出现竞争和替代，或吸引新的工艺技术进来。什么时候高清、超高清数字摄像机标准成熟并被人们接受了，CMOS替代CCD的时候就到了。

BG5RJD

哇 博士啊 我的偶像  神人 ！

ttnchina

好长~我先收了

40560335

砖家！~