主頁(yè)（http://www.130131.com）：CCD攝像機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)(上)(2) 但在有些應(yīng)用場(chǎng)合，可能出現(xiàn)當(dāng)鏡頭對(duì)焦環(huán)調(diào)整到極限位置時(shí)，仍不能使圖像清晰。在這種情況下，首先須確認(rèn)鏡頭的接口是否正確，如果確認(rèn)無(wú)誤，就需要對(duì)攝像機(jī)的后焦距進(jìn)行調(diào)整。 a、定焦鏡頭后焦距的調(diào)整 ·第一步：將鏡頭正確安裝到攝像機(jī)上; ·第二步：打開(kāi)攝像機(jī)自動(dòng)電子快門開(kāi)關(guān)，將鏡頭光圈開(kāi)到最大，并把對(duì)焦環(huán)旋至無(wú)限遠(yuǎn)處; ·第三步：對(duì)準(zhǔn)拍攝一個(gè)20m以外的物體; ·第四步：將攝像機(jī)前端用于固定后焦調(diào)節(jié)環(huán)的內(nèi)六角螺釘旋松，并旋轉(zhuǎn)后焦調(diào)節(jié)環(huán)(對(duì)沒(méi)有后焦調(diào)節(jié)環(huán)的攝像機(jī)則直接旋轉(zhuǎn)鏡頭而帶動(dòng)其內(nèi)置的后焦環(huán))，直至畫(huà)面最清晰為止; ·第五步：重新旋緊內(nèi)六角螺釘。 b、變焦鏡頭后焦距的調(diào)整 在絕大多數(shù)攝像機(jī)配接電動(dòng)變焦鏡頭的應(yīng)用場(chǎng)合，往往都需要對(duì)攝像機(jī)的后焦距進(jìn)行調(diào)整。其后焦距調(diào)整的步驟如下： ·第一、二、三步同定焦鏡頭的調(diào)整; ·第四步：用鏡頭控制器調(diào)整鏡頭的變焦，將景物推至最遠(yuǎn)，即望遠(yuǎn)狀態(tài); ·第五步：用鏡頭控制器調(diào)整鏡頭的變焦，將景物拉至最近，即廣角狀態(tài); ·第六步：將攝像機(jī)前端用于固定后焦調(diào)節(jié)環(huán)的內(nèi)六角螺釘旋松，并旋轉(zhuǎn)后焦調(diào)節(jié)環(huán)(對(duì)沒(méi)有后焦調(diào)節(jié)環(huán)的攝像機(jī)則直接旋轉(zhuǎn)鏡頭而帶動(dòng)其內(nèi)置的后焦環(huán))直至畫(huà)面最清晰為止; ·第七步：重新將鏡頭推至望遠(yuǎn)狀態(tài)，看第四步拍攝的物體是否仍清晰，如不清晰再重更第四、五、六步驟，直至景物在鏡頭變焦過(guò)程中始終清晰為止; ·第八步：最后旋緊內(nèi)六角螺釘。 彩色CCD攝像機(jī)的調(diào)整 彩色CCD攝像機(jī)主要有白、黑平衡以及相應(yīng)調(diào)整和色溫調(diào)整等，下面分別介紹。 白平衡(White Balance)的調(diào)整 由光源的色溫概念中知，同一光源在不同的色溫下，或不同的光源在同一色溫下，人眼感覺(jué)其照射的白色物體的顏色會(huì)有差異。如同一房間內(nèi)同時(shí)開(kāi)啟日光燈及白熾燈照明，人眼會(huì)感覺(jué)日光燈照射的白色墻壁偏藍(lán)，而白熾燈照射的白色墻壁偏紅。由此可知，彩色攝像機(jī)在不同的環(huán)境色溫下，對(duì)白色墻壁應(yīng)正確地重現(xiàn)白色，因此需要進(jìn)行白平衡調(diào)整。所以，白平衡直接影響重現(xiàn)圖像的彩色效果。當(dāng)攝像機(jī)的白平衡設(shè)置不當(dāng)時(shí)，重現(xiàn)圖像就會(huì)出現(xiàn)偏色現(xiàn)象，特別是會(huì)使原本不帶色彩的景物(如白色的墻壁等)也著上了顏色。 1、什么是白平衡? 由于彩色攝像機(jī)需輸出有“彩色”的視頻信號(hào)，而這個(gè)“彩色”是用亮度、色調(diào)、飽和度來(lái)描述的，其中亮度用來(lái)表示某彩色光的明亮程度，色調(diào)反映顏色的種類，飽和度是指顏色的純度或顏色的深淺程度。一般把色調(diào)和飽和度通稱為色度，因此色度表示顏色的類別與深淺程度，它與亮度一起描述“彩色”。 自然界中常見(jiàn)的各種顏色光，都可由紅、綠、藍(lán)三種顏色光按不同比例相配而成，而絕大多數(shù)顏色光也可以分解成紅、綠、藍(lán)三種色光。在理想情況下， 彩色CCD攝像機(jī)的紅、綠、藍(lán)三條等效光路得到的光能量是相等的，所以攝像機(jī)輸出的紅、綠、藍(lán)信號(hào)電壓也是相等的，從而使標(biāo)準(zhǔn)彩色監(jiān)視器能重現(xiàn)彩色攝像機(jī)所攝的純白色的景物。因此，人們把拍攝白色物體時(shí)攝像機(jī)輸出的紅、綠、藍(lán)三基色信號(hào)電壓相等(即UR=UG=UB)的現(xiàn)象，稱為白平衡。 由于顯像管只有得到三個(gè)幅度相同的基色電壓時(shí)，才能顯示出標(biāo)準(zhǔn)白色。因此，在拍攝同一白色景物的情況下，當(dāng)光源的色溫變化時(shí)必須設(shè)法保持?jǐn)z像機(jī)輸出的三個(gè)基色信號(hào)電壓幅度相等。通常，在光源色溫變化時(shí)，人們用調(diào)節(jié)紅、綠、藍(lán)三路增益的方法來(lái)維持UR=UG=UB的關(guān)系。這種調(diào)節(jié)就叫做白平衡調(diào)節(jié)或白平衡調(diào)整。 一般，白平衡的調(diào)整是在一定范圍內(nèi)進(jìn)行的，當(dāng)光源色溫的變化范圍較大時(shí)，單靠調(diào)整基色信號(hào)的增益可能仍達(dá)不到理想的效果。在這種情況下，就要通過(guò)使用色溫校正片來(lái)改變一下入射到CCD圖像傳感器的光的光譜特性。廣播級(jí)的彩色攝像機(jī)一般都配有高中低三檔色溫校正片，而在電視監(jiān)控系統(tǒng)中所用的攝像機(jī)一般都不配備色溫校正片。 值得指出的是，攝像機(jī)的白平衡性能表現(xiàn)為被攝景物在監(jiān)視器上的色彩還原，因此監(jiān)視器本身不能偏色，否則就無(wú)法判定攝像機(jī)偏色。為此，可使用視頻信號(hào)測(cè)試光碟，向監(jiān)視器輸出一個(gè)白場(chǎng)信號(hào)，再觀察熒屏的白色是否偏色。 2、自動(dòng)白平衡(Auto White Balance簡(jiǎn)稱AWB)調(diào)整 白平衡的調(diào)整是在攝像機(jī)中的處理放大器中進(jìn)行的，因而可通過(guò)調(diào)整紅、藍(lán)路信號(hào)放大器的增益，使紅、綠、藍(lán)三路信號(hào)滿足UR=UG=UB的關(guān)系，即可完成白平衡的調(diào)整。其調(diào)整要求是：在任何光源下，在拍攝圖像之前，首先要拍攝一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的白色目標(biāo)(通常為標(biāo)準(zhǔn)白平衡測(cè)試卡)，再調(diào)節(jié)各路放大器增益使之達(dá)到白平衡標(biāo)準(zhǔn)，然后才能正式拍攝其他圖像。因此，當(dāng)照射光源的色溫變化時(shí)，必須重新調(diào)整白平衡。 在實(shí)際的電視監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用中，攝像機(jī)通常都是長(zhǎng)時(shí)間地工作，甚至是24h連續(xù)工作，光源色溫及電路參數(shù)(尤其是在室外應(yīng)用時(shí))都會(huì)發(fā)生一定的變化，因而要多次進(jìn)行手動(dòng)白平衡的調(diào)整是不現(xiàn)實(shí)的。所以，現(xiàn)行彩色攝像機(jī)幾乎百分之百地應(yīng)用了自動(dòng)白平衡調(diào)整技術(shù)。 自動(dòng)白平衡調(diào)整通常有兩種處理方法： a、將處理放大器輸出的紅、綠、藍(lán)三基色信號(hào)送入白平衡電路，分別經(jīng)白平衡窗口(也稱為白平衡門)脈沖取樣后加以整流，以得到平均直流電平，再將紅路和藍(lán)路的平均電平分別與綠路的平均電平進(jìn)行比較。以綠路電平為基準(zhǔn)，將所得的誤差電壓放大后送回處理放大器的增益控制級(jí)，從而改變紅、藍(lán)兩路的增益，使其輸出信號(hào)電平與綠路信號(hào)電平相等，以實(shí)現(xiàn)白平衡。這種處理方法的原理如圖3所示。
 當(dāng)白平衡調(diào)整完畢，自動(dòng)白平衡電路應(yīng)斷開(kāi)。此時(shí)的誤差電壓應(yīng)保持不變，并控制著增益控制級(jí)以維持白平衡。 誤差電壓的保持方式分為模擬和數(shù)字兩種： 誤差電壓的模擬保持方式是，將誤差電壓存儲(chǔ)在電容器上(圖1中的電容器C)。這個(gè)電容器的絕緣電阻應(yīng)當(dāng)盡可能地高，其4h內(nèi)記憶電平的變化要小于1%，因此與電容C并聯(lián)的等效電阻至少要大于105MΩ。這就要求C后面的運(yùn)算放大器應(yīng)是高輸入阻抗型的，其差模輸入電阻應(yīng)大于106MΩ以上。
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