主页（http://www.pttcn.net）：CCD摄像机的基础知识(上)(2) 但在有些应用场合，可能出现当镜头对焦环调整到极限位置时，仍不能使图像清晰。在这种情况下，首先须确认镜头的接口是否正确，如果确认无误，就需要对摄像机的后焦距进行调整。 a、定焦镜头后焦距的调整 ·第一步：将镜头正确安装到摄像机上; ·第二步：打开摄像机自动电子快门开关，将镜头光圈开到最大，并把对焦环旋至无限远处; ·第三步：对准拍摄一个20m以外的物体; ·第四步：将摄像机前端用于固定后焦调节环的内六角螺钉旋松，并旋转后焦调节环(对没有后焦调节环的摄像机则直接旋转镜头而带动其内置的后焦环)，直至画面最清晰为止; ·第五步：重新旋紧内六角螺钉。 b、变焦镜头后焦距的调整 在绝大多数摄像机配接电动变焦镜头的应用场合，往往都需要对摄像机的后焦距进行调整。其后焦距调整的步骤如下： ·第一、二、三步同定焦镜头的调整; ·第四步：用镜头控制器调整镜头的变焦，将景物推至最远，即望远状态; ·第五步：用镜头控制器调整镜头的变焦，将景物拉至最近，即广角状态; ·第六步：将摄像机前端用于固定后焦调节环的内六角螺钉旋松，并旋转后焦调节环(对没有后焦调节环的摄像机则直接旋转镜头而带动其内置的后焦环)直至画面最清晰为止; ·第七步：重新将镜头推至望远状态，看第四步拍摄的物体是否仍清晰，如不清晰再重更第四、五、六步骤，直至景物在镜头变焦过程中始终清晰为止; ·第八步：最后旋紧内六角螺钉。 彩色CCD摄像机的调整 彩色CCD摄像机主要有白、黑平衡以及相应调整和色温调整等，下面分别介绍。 白平衡(White Balance)的调整 由光源的色温概念中知，同一光源在不同的色温下，或不同的光源在同一色温下，人眼感觉其照射的白色物体的颜色会有差异。如同一房间内同时开启日光灯及白炽灯照明，人眼会感觉日光灯照射的白色墙壁偏蓝，而白炽灯照射的白色墙壁偏红。由此可知，彩色摄像机在不同的环境色温下，对白色墙壁应正确地重现白色，因此需要进行白平衡调整。所以，白平衡直接影响重现图像的彩色效果。当摄像机的白平衡设置不当时，重现图像就会出现偏色现象，特别是会使原本不带色彩的景物(如白色的墙壁等)也着上了颜色。 1、什么是白平衡? 由于彩色摄像机需输出有“彩色”的视频信号，而这个“彩色”是用亮度、色调、饱和度来描述的，其中亮度用来表示某彩色光的明亮程度，色调反映颜色的种类，饱和度是指颜色的纯度或颜色的深浅程度。一般把色调和饱和度通称为色度，因此色度表示颜色的类别与深浅程度，它与亮度一起描述“彩色”。 自然界中常见的各种颜色光，都可由红、绿、蓝三种颜色光按不同比例相配而成，而绝大多数颜色光也可以分解成红、绿、蓝三种色光。在理想情况下， 彩色CCD摄像机的红、绿、蓝三条等效光路得到的光能量是相等的，所以摄像机输出的红、绿、蓝信号电压也是相等的，从而使标准彩色监视器能重现彩色摄像机所摄的纯白色的景物。因此，人们把拍摄白色物体时摄像机输出的红、绿、蓝三基色信号电压相等(即UR=UG=UB)的现象，称为白平衡。 由于显像管只有得到三个幅度相同的基色电压时，才能显示出标准白色。因此，在拍摄同一白色景物的情况下，当光源的色温变化时必须设法保持摄像机输出的三个基色信号电压幅度相等。通常，在光源色温变化时，人们用调节红、绿、蓝三路增益的方法来维持UR=UG=UB的关系。这种调节就叫做白平衡调节或白平衡调整。 一般，白平衡的调整是在一定范围内进行的，当光源色温的变化范围较大时，单靠调整基色信号的增益可能仍达不到理想的效果。在这种情况下，就要通过使用色温校正片来改变一下入射到CCD图像传感器的光的光谱特性。广播级的彩色摄像机一般都配有高中低三档色温校正片，而在电视监控系统中所用的摄像机一般都不配备色温校正片。 值得指出的是，摄像机的白平衡性能表现为被摄景物在监视器上的色彩还原，因此监视器本身不能偏色，否则就无法判定摄像机偏色。为此，可使用视频信号测试光碟，向监视器输出一个白场信号，再观察荧屏的白色是否偏色。 2、自动白平衡(Auto White Balance简称AWB)调整 白平衡的调整是在摄像机中的处理放大器中进行的，因而可通过调整红、蓝路信号放大器的增益，使红、绿、蓝三路信号满足UR=UG=UB的关系，即可完成白平衡的调整。其调整要求是：在任何光源下，在拍摄图像之前，首先要拍摄一个标准的白色目标(通常为标准白平衡测试卡)，再调节各路放大器增益使之达到白平衡标准，然后才能正式拍摄其他图像。因此，当照射光源的色温变化时，必须重新调整白平衡。 在实际的电视监控系统的应用中，摄像机通常都是长时间地工作，甚至是24h连续工作，光源色温及电路参数(尤其是在室外应用时)都会发生一定的变化，因而要多次进行手动白平衡的调整是不现实的。所以，现行彩色摄像机几乎百分之百地应用了自动白平衡调整技术。 自动白平衡调整通常有两种处理方法： a、将处理放大器输出的红、绿、蓝三基色信号送入白平衡电路，分别经白平衡窗口(也称为白平衡门)脉冲取样后加以整流，以得到平均直流电平，再将红路和蓝路的平均电平分别与绿路的平均电平进行比较。以绿路电平为基准，将所得的误差电压放大后送回处理放大器的增益控制级，从而改变红、蓝两路的增益，使其输出信号电平与绿路信号电平相等，以实现白平衡。这种处理方法的原理如图3所示。
 当白平衡调整完毕，自动白平衡电路应断开。此时的误差电压应保持不变，并控制着增益控制级以维持白平衡。 误差电压的保持方式分为模拟和数字两种： 误差电压的模拟保持方式是，将误差电压存储在电容器上(图1中的电容器C)。这个电容器的绝缘电阻应当尽可能地高，其4h内记忆电平的变化要小于1%，因此与电容C并联的等效电阻至少要大于105MΩ。这就要求C后面的运算放大器应是高输入阻抗型的，其差模输入电阻应大于106MΩ以上。
|
