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如何“读懂”工业摄像机的各项参数

供稿:中国工控网 2016/7/22 9:12:55

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  • 关键词: 工业摄像机
  • 摘要:在大多数的情况下,用户是通过其参数指标来了解一款工业摄像机的。用户很少能有机会,或者说能投入时间和人力成本对待选产品一一拷机测试。所以,认识一款产品,还是要从规格参数入手。

  在大多数的情况下,用户是通过其参数指标来了解一款工业摄像机的。用户很少能有机会,或者说能投入时间和人力成本对待选产品一一拷机测试。所以,认识一款产品,还是要从规格参数入手。

  以工业摄像机为例,考察的参数主要包括:CCD尺寸、水平分辨率、最低照度值、信噪比、快门速度等基本参数、自动白平衡、自动增益供电方式、安装方式、通讯接口等硬件配套条件。如果是一体化摄像机还需考察镜头性能等指标。而为了更好“读懂”规格参数,我们需要了解对产品性能影响较大的参数指标下的“玄机”。下面我们简要分析清晰度、最低照度这两个关注度较高的重点指标。

  清晰度指标:这是看摄像机的产品彩页时第一眼会关注的参数。从某种意义上讲,摄像机的清晰度指标决定了其档次。现在市面上绝大部分模拟产品具备了500线以上的清晰度水平,部分960H方案的产品则已经达到了700线的水平。数字摄像机则多以像素等级表现其能达到的清晰度水平,如130万像素、200万像素,大致可分别对应700TVL和1000TVL。但个别商家也会存在虚标或以偏概全的情况。如有的模拟摄像机会标水平分辨率540TVL,稍加注意会发现后面还有行小字“中心清晰度”。这是啥意思?受限于摄像机自带镜头、CCDDSP方案等因素,有的摄像机只能在靠近图像中心位置呈现出最高清晰度,而在边缘部分则无法达到此清晰度,总体平均分辨率也许只有520TVL,甚至更低。所以选择时需要额外加以关注。

  最低照度指标:这是模拟摄像机的一个重要参数,但该参数可以说是摄像机指标中最具玄机的。摄像机的最低照度也称摄像机的灵敏度。影响摄像机最低照度值的因素有很多,主要包括摄像机所配工业镜头的通光量参数(即F值)、光源色温参数、视频电平振幅IRE等级,以及摄像机的若干功能参数设定。首先,是通光量参数。一个光圈为F1.4的镜头的通光量水平是F1.2镜头两倍,而F1.0的镜头则为F10镜头的通光量的100倍。

  因此,采用不同F值的工业镜头,对摄像机最低照度值的测定会有决定性影响。其次,是光源色温。色温是表述光源中光线波长内容的指标,一个3200K的光源多数波长都在600纳米和900纳米之间,而一个9300K的光源多数波长都在300到500纳米之间,因此不同的色温将彻底改变测试结果。在一个典型的CCD传感器上,一个有600纳米波长的光源将比波长为900纳米波长的光源多产生10倍的电子。这就是为什么色温特别标注对最低照度测定结果的意义。

  IRE等级:CCD摄像机的视频输出最大振幅一般设置在100IRE(或者700毫伏),一个100IRE的视频表示可以完全驱动一个监视器表现最好亮度和对比度的优质影像。50IRE的视频表示只有一半的对比度,30IRE(或者210毫伏)表示只有原始振幅的30%,通常30IRE是最低的表现可用影像的数值。因此没有标出IRE等级的最低照度测定结果也不具实际可比性。最后,就是摄像机的特殊功能设定。

  有的摄像机具备帧累积(也称灵敏度提升)功能,该功能是以降低扫描速度的方式让CCD在摄取每帧图像时累积更多的电子,以此呈现出低照度环境下的高亮画面。打开该功能可以让最低照度测定值呈几何倍数提升。如有的摄像机在512倍灵敏度提升下可以轻松达到0.0001Lux的星光级水平,但牺牲的却是图像的连贯性,影像呈现的动画感十足。综上所述,一个具备意义的最低照度指标应该附注其F值、色温、IRE等级以及是否打开了帧累积设定,如0.5Lux(F1.45600K30IRE,灵敏度提升OFF)。


审核编辑(王静)
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