百萬(wàn)高清晰度成像的技術(shù)原理
百萬(wàn)高清度,是指
百萬(wàn)高清攝像機(jī)清晰度的一個(gè)級(jí)別,一般是指百萬(wàn)及百萬(wàn)以上像素和720P/1080i/1080P以上分辨率的高清攝像機(jī),主要是跟攝像機(jī)所應(yīng)用的傳感器有效像素?cái)?shù)有關(guān),另外跟攝像機(jī)輸出的分辨率也有關(guān),像素越高,分辨率越大,清晰度越高。而傳統(tǒng)模擬相機(jī)因?yàn)槭悄M信號(hào),所以用掃描線來(lái)表達(dá)清晰度。
目前在安防領(lǐng)域,百萬(wàn)成為高清的分水嶺,市面上主流攝像機(jī)有百萬(wàn)像素、130萬(wàn)像素、200萬(wàn)像素、甚至到500萬(wàn)像素,1280×720分辨率實(shí)際像素?cái)?shù)為92萬(wàn),從嚴(yán)格意義上講未達(dá)到別,所以也有人稱之為準(zhǔn)高清,而1920×1080分辨率200萬(wàn)畫質(zhì)才是被*的高清圖像。
從成像原理上講,其實(shí)跟傳統(tǒng)的模擬相機(jī)基本一致,圖像通過(guò)鏡頭傳遞到傳感器上,通過(guò)傳感器感光后產(chǎn)生電信號(hào),再通過(guò)ISP(ImageSignalProcessing)圖像處理,中間輔以3A專用電路進(jìn)行曝光、光圈和聚焦等處理,最后進(jìn)行按照特定的接口進(jìn)行編碼輸出。
大家在市場(chǎng)上經(jīng)常會(huì)看到一些,高清200W,或高清1080P的宣傳,這時(shí)候有部分人就有點(diǎn)暈了,那高清的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該是什么呢,這里要注意一個(gè)誤區(qū),單純的200W或1080P并不能完整的代表實(shí)際圖像的清晰度,實(shí)際圖像的清晰度需要經(jīng)過(guò)專業(yè)的測(cè)試才能夠準(zhǔn)確的判斷。比如:使用一百萬(wàn)的傳感器,后面通過(guò)芯片放大至1080P進(jìn)行編碼,那么實(shí)際輸出的圖像是無(wú)法達(dá)到200W的效果,反之將一個(gè)使用二百萬(wàn)傳感器的攝像機(jī)配置為720P輸出,那么輸出的圖像也同樣不能夠達(dá)到200W的效果。
所以,在實(shí)際應(yīng)用中要求圖像傳感器實(shí)際像素?cái)?shù)和最終輸出分辨率都達(dá)到所對(duì)應(yīng)清晰度以上標(biāo)準(zhǔn)才能實(shí)現(xiàn)所需要的清晰度。
百萬(wàn)高清清晰度對(duì)芯片和傳感器要求
根據(jù)成像原理上不難看出,攝像機(jī)的清晰度,跟鏡頭、傳感器、ISP密切相關(guān),傳感器尤為重要,目前市場(chǎng)上的圖像傳感器分為CCD和CMOS兩大類,主要有Sony、Aptina、Omnivison等主流廠商供應(yīng)。由于兩者之間的構(gòu)造不同,CCD采用電荷耦合傳遞方式輸出,同一放大器進(jìn)行信號(hào)放大,而CMOS則是每一個(gè)像素都有獨(dú)立的放大器,所以在相同面積及相同像素點(diǎn)時(shí),CMOS的感光面積要小于CCD,同時(shí)由于每個(gè)放大器放大系數(shù)不一致的原因,所以CMOS在低照度情況下,CCD效果會(huì)更好一些,CMOS躁點(diǎn)較大。
此外由于CMOS傳感器采用半導(dǎo)體最常見(jiàn)的CMOS工藝,可以輕易的將周邊電路集成到芯片中,工藝較CCD簡(jiǎn)單,成本較低,并且隨著工藝的提升,CMOS在高像素、信號(hào)處理速度上的優(yōu)勢(shì)逐漸體現(xiàn),以及通過(guò)后端ISP對(duì)圖像效果的提升,CMOS在高清監(jiān)控領(lǐng)域越來(lái)越多的被應(yīng)用在
百萬(wàn)高清攝像機(jī)中。