主頁（http://www.130131.com）：CCD攝像機的基礎(chǔ)知識(上)(2) 但在有些應(yīng)用場合，可能出現(xiàn)當(dāng)鏡頭對焦環(huán)調(diào)整到極限位置時，仍不能使圖像清晰。在這種情況下，首先須確認鏡頭的接口是否正確，如果確認無誤，就需要對攝像機的后焦距進行調(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上; ·第二步：打開攝像機自動電子快門開關(guān)，將鏡頭光圈開到最大，并把對焦環(huán)旋至無限遠處; ·第三步：對準拍攝一個20m以外的物體; ·第四步：將攝像機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)(對沒有后焦調(diào)節(jié)環(huán)的攝像機則直接旋轉(zhuǎn)鏡頭而帶動其內(nèi)置的后焦環(huán))，直至畫面最清晰為止; ·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)攝像機配接電動變焦鏡頭的應(yīng)用場合，往往都需要對攝像機的后焦距進行調(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，即望遠狀態(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)(對沒有后焦調(diào)節(jié)環(huán)的攝像機則直接旋轉(zhuǎn)鏡頭而帶動其內(nèi)置的后焦環(huán))直至畫面最清晰為止; ·第七步：重新將鏡頭推至望遠狀態(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攝像機的調(diào)整 彩色CCD攝像機主要有白、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，人眼感覺其照射的白色物體的顏色會有差異。如同一房間內(nèi)同時開啟日光燈及白熾燈照明，人眼會感覺日光燈照射的白色墻壁偏藍，而白熾燈照射的白色墻壁偏紅。由此可知，彩色攝像機在不同的環(huán)境色溫下，對白色墻壁應(yīng)正確地重現(xiàn)白色，因此需要進行白平衡調(diào)整。所以，白平衡直接影響重現(xiàn)圖像的彩色效果。當(dāng)攝像機的白平衡設(shè)置不當(dāng)時，重現(xiàn)圖像就會出現(xiàn)偏色現(xiàn)象，特別是會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? 由于彩色攝像機需輸出有“彩色”的視頻信號，而這個“彩色”是用亮度、色調(diào)、飽和度來描述的，其中亮度用來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”。 自然界中常見的各種顏色光，都可由紅、綠、藍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、藍三種色光。在理想情況下， 彩色CCD攝像機的紅、綠、藍三條等效光路得到的光能量是相等的，所以攝像機輸出的紅、綠、藍信號電壓也是相等的，從而使標準彩色監(jiān)視器能重現(xiàn)彩色攝像機所攝的純白色的景物。因此，人們把拍攝白色物體時攝像機輸出的紅、綠、藍三基色信號電壓相等(即UR=UG=UB)的現(xiàn)象，稱為白平衡。 由于顯像管只有得到三個幅度相同的基色電壓時，才能顯示出標準白色。因此，在拍攝同一白色景物的情況下，當(dāng)光源的色溫變化時必須設(shè)法保持攝像機輸出的三個基色信號電壓幅度相等。通常，在光源色溫變化時，人們用調(diào)節(jié)紅、綠、藍三路增益的方法來維持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)進行的，當(dāng)光源色溫的變化范圍較大時，單靠調(diào)整基色信號的增益可能仍達不到理想的效果。在這種情況下，就要通過使用色溫校正片來改變一下入射到CCD圖像傳感器的光的光譜特性。廣播級的彩色攝像機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)中所用的攝像機一般都不配備色溫校正片。 值得指出的是，攝像機的白平衡性能表現(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，否則就無法判定攝像機偏色。為此，可使用視頻信號測試光碟，向監(jiān)視器輸出一個白場信號，再觀察熒屏的白色是否偏色。 2、自動白平衡(Auto White Balance簡稱AWB)調(diào)整 白平衡的調(diào)整是在攝像機中的處理放大器中進行的，因而可通過調(diào)整紅、藍路信號放大器的增益，使紅、綠、藍三路信號滿足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，首先要拍攝一個標準的白色目標(通常為標準白平衡測試卡)，再調(diào)節(jié)各路放大器增益使之達到白平衡標準，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，必須重新調(diào)整白平衡。 在實際的電視監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用中，攝像機通常都是長時間地工作，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)都會發(fā)生一定的變化，因而要多次進行手動白平衡的調(diào)整是不現(xiàn)實的。所以，現(xiàn)行彩色攝像機幾乎百分之百地應(yīng)用了自動白平衡調(diào)整技術(shù)。 自動白平衡調(diào)整通常有兩種處理方法： a、將處理放大器輸出的紅、綠、藍三基色信號送入白平衡電路，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，再將紅路和藍路的平均電平分別與綠路的平均電平進行比較。以綠路電平為基準，將所得的誤差電壓放大后送回處理放大器的增益控制級，從而改變紅、藍兩路的增益，使其輸出信號電平與綠路信號電平相等，以實現(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，自動白平衡電路應(yīng)斷開。此時的誤差電壓應(yīng)保持不變，并控制著增益控制級以維持白平衡。 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，將誤差電壓存儲在電容器上(圖1中的電容器C)。這個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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